木質(zhì)素熔融紡絲制備碳纖維研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得云洼王業(yè)太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：動(dòng)j蘭耘簽字日期：加f1年2月可日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解云連王業(yè)太坐有關(guān)保留、使用學(xué)位論

2、文的規(guī)定。特授權(quán)丟洼王些太蘭可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：白1蘭藏，簽字日期：弘|]年≯月甥日導(dǎo)師簽名：簽字日期：≯口11年≯月矽日摘要爪質(zhì)素是植物中含量最高的芳香族高分子，目前主要作為利用纖維素的副產(chǎn)物，直接排放不僅造成環(huán)境污染，還是一種資源的浪

3、費(fèi)。近年來，工業(yè)木質(zhì)素被加工成分散劑、水泥減水劑、鉆井液降黏劑等低價(jià)值產(chǎn)品，高值化應(yīng)用較少。工業(yè)／卜質(zhì)素價(jià)格低廉，可再生可生物降解并且碳含量高，用其制備碳纖維既能提高木質(zhì)素的利用價(jià)值，還能降低碳纖維的生產(chǎn)成本。本文考察了對(duì)6種工業(yè)木質(zhì)素原料的結(jié)構(gòu)和性能，從中篩選出適宜制各碳纖維的木質(zhì)素原料；經(jīng)提純與改性后，采用熔融紡絲和熔噴法制備了木質(zhì)素基纖維，再通過固化、預(yù)氧化和碳化得到碳纖維。探討了木質(zhì)素基纖維原絲的制備、固化、預(yù)氧化和碳化工藝參數(shù)

4、。采用紅外和熱重表征工業(yè)木質(zhì)素的鏈結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性，結(jié)果表明，6種工業(yè)木質(zhì)素的分離提取過程未破壞原有木質(zhì)素的核心骨架結(jié)構(gòu)，其中，松木硫酸鹽木質(zhì)素(KL)和馬尾松堿木質(zhì)素(AL2)的熱穩(wěn)定性較好。考察工業(yè)木質(zhì)素的溶解性，結(jié)果表明，松木木質(zhì)素磺酸鹽類沒有合適的提純?nèi)軇?，麥草和楊木混合的堿木質(zhì)素(AI1)提純的最高產(chǎn)率僅有20％，KL和AL2采用酸性水溶液提純，提純產(chǎn)率達(dá)95％以上，故選擇提純效率較高的KL和AL2進(jìn)行制備碳纖維的深入研究。采用

5、Py—GC／MS及HAKEE流變儀表征改性前后的木質(zhì)素，結(jié)果表明，改性前的木質(zhì)素以愈創(chuàng)木型木質(zhì)素衍生物為主，而改性后的木質(zhì)素以苯酚衍生物結(jié)構(gòu)為主；改性木質(zhì)素的黏度對(duì)溫度較敏感，并且在同一測(cè)試條件下，黏度主要由其低分子量所占的比例和木質(zhì)素原料的分子量決定。采用流變儀模擬木質(zhì)素的熔融紡絲和熔噴，獲得不同熱處理的改生木質(zhì)素的可紡溫度范圍以及改性KL的最佳熔噴溫度。最后，熔噴法制備的木質(zhì)素基纖維的直徑小于熔融紡絲得到的木質(zhì)素基纖維；采用熱性能、