离子液体对稻草和微晶纤维素溶解性能的研究

研究了离子液体对稻草和微晶纤维素的溶解情况。升高温度、延长时间都可以使离子液体对纤维素的溶解能力提高,但应控制适宜的温度和时间,以免纤维素发生炭化。将稻草溶解再生产物的红外谱图与微晶纤维素的红外谱图比较,结果表明,稻草在离子液体中的溶解产物主要是纤维素：将从离子液体中析出的再生微晶纤维素进行红外光谱分析,结果表明微晶纤维素溶解前后的FT—IR谱图是相同的,说明离子液体是微晶纤维素的直接溶剂。     

咪唑类离子液体溶解纤维素的研究进展

纤维素作为一种最丰富的可再生自然资源具有很好的开发前景,但由于纤维素多氢键的超分子结构,致使其不溶于普通的有机溶剂,限制了其应用。而离子液体的出现为纤维素的应用提供了一个广阔的平台。本文综述了纤维素在咪唑类离子液体中的溶解性能及可能的溶解机理。总结指出阴离子为Cl-、CH3CHOO-和(MeO)RPO2-的离子液体对纤...     

离子液体对稻草和微品纤维素溶解性能的研究

研究了离子液体对稻草和微晶纤维素的溶解情况.升高温度、延长时间都可以使离子液体对纤维素的溶解能力提高,但应控制适宜的温度和时间,以免纤维素发生炭化.将稻草溶解再生产物的红外谱图与微晶纤维素的红外谱图比较,结果表明,稻草在离子液体中的溶解产物主要是纤维素;将从离子液体中析出的再生微晶纤维素进行红外光谱分析,结果表明微晶纤维素溶解前后的FT-IR谱图是相同的,说明离子液体是微晶纤维素的直接溶剂.     

咪唑类离子液体溶解纤维素的研究进展

综述了1-丁基-3-甲基咪唑氯盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐、1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑氯盐等咪唑类离子液体对纤维素的溶解性能,咪唑类离子液体/纤维素溶液的流变性能以及咪唑类离子液体在纤维素纤维及薄膜加工中的应用;咪唑类离子液体均能较好地溶解纤维素,咪唑类离子液体/纤维素溶液均为切力变稀流体;指出选择合适的阴、...     

纤维素在离子液体中的溶解特性研究

测定了纤维素在不同结构的离子液体——1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物([AMIM]Cl)和1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([BMIM]Cl)中的溶解度和溶解速率。结果发现:相同条件下,纤维素在[AMIM]Cl中具有较大的溶解度和较快的溶解速率;随着纤维素聚合度的增大,相同条件下,纤维素在离子液体中的溶解度降低。进一步通过WXRD、FT-IR、13C NMR和黏度法分析了溶解前后纤维素的化学结构、结晶结构和聚合度,结果表明:纤维素在离子液体中的溶解属于直接溶解,纤维素经离子液体溶解和再生后,晶型由纤维素I转变为纤维素II;溶解时间和温度对再生纤维素的聚合度有较大的影响,随着溶解时间的延长和溶解温度的提高,再生纤维素聚合度降低。     

纤维素离子液体中溶解及抗溶剂下再生性能研究

为了对比不同离子液体在纤维素中的溶解效果及不同抗溶剂下的再生效果,研究了纤维素在不同咪唑基离子液体中的溶解及再生实验,并对再生后的纤维素进行表征。结果表明,离子液体对纤维素的溶解是一个物理过程,纤维素再生前后的晶型由I型向II型发生转变。纤维素在[Emim]OAc离子液体中100℃、95 min,其溶解率为100%。不同离子液体溶解效果为[Emim]OAc>[Bmim]Cl>[Amim]Cl>[Emim]Cl;当加入不同抗溶剂中再生,其再生效果高到低排序依次为水>甲醇>乙醇。此部分研究对纤维素溶解以及再生利用具有一定的基础指导意义。     

离子液体中天然纤维素的溶解研究进展

纤维素是广泛存在的自然资源,普遍应用于石油、医药、电子等行业。但是由于纤维素的本身化学性质使其难以加工。传统的黏胶法与铜氨法由于其生产条件严苛,污染环境,已经不再适合新时代对于绿色化学的要求。近年来,绿色高效的离子液体得到研究开发,为纤维素的发展提供一个新的平台。本文综述了当前纤维素的几种溶解体系及其概况,探讨了各个体系优缺点,并着重介绍了近年来离子液体的研究进展,提出了今后离子液体应用于纤维素的几个方向,以期为今后纤维素溶解及开发更多纤维素材料提供参考。     

微晶纤维素的溶解及其阻燃性能

以氯代1-氨甲酰甲基-3-乙烯基咪唑离子液体([CmVIM]Cl)和四丁基氯化铵(TBAC)为溶剂,溶解微晶纤维素(MCC),加入不同阻燃剂三聚氰胺磷酸酯(MP)、聚磷酸铵(APP)、纳米二氧化硅(SiO2),制得了阻燃纤维素复合材料.通过偏光显微镜观察MCC的溶解过程,并利用FTIR、XRD、TGA和SEM对再生MC...     

离子液体溶解木质纤维素及其组分研究进展

木质纤维素是地球上含量极丰富的可再生资源。用离子液体溶解木质纤维素材料及其组分进而生产生物质能源产品是一种新型环保的木质纤维素利用方法。对离子液体溶解木质纤维素材料及其组分的研究进展进行了综述,并对离子液体在生物质能源中的应用前景进行了展望。     

吡啶类离子液体的合成及对纤维素溶解性能的研究

采用一步法合成N-烯丙基吡啶氯盐离子液体([APy]Cl),测定其相溶性和吸水率,利用核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、质谱(MS)和热分析系统(DSC-TGA)对其化学结构和热稳定性进行分析;并测定对纤维素的溶解能力。结果表明,[APy]Cl为纤维素的优良溶剂,在120℃时对棉浆粕纤维素(聚合度DP=556)的溶解度可达到19.71%,脱脂棉纤维素(DP=1971)可达15.29%。利用FT-IR、X射线衍射仪(XRD)和DSC-TGA对再生前后纤维素进行表征,结果表明该离子液体为纤维素的直接溶剂,可将晶型由Ⅰ型转变为Ⅱ型。     

咪唑基离子液体中纤维素基聚氨酯材料的制备

以TDI,MDI,IPDI,聚醚(N-220)和微晶纤维素为原料,在咪唑基离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑中合成了系列纤维素基聚氨酯材料,并用FT-IR,TGA,XRD,SEM表征其结构与性能。TGA结果表明纤维素基聚氨酯材料具有良好的热稳定性能,以TDI,N-220,微晶纤维素为原料制备得到的材料热性能最优。XRD结果显示,聚氨酯链段的引入破坏了微晶纤维素的晶体结构,SEM照片显示,材料结构较为均一。     

High Stiffness Cellulose Fibers from Low Molecular Weight Microcrystalline Cellulose Solutions Using DMSO as Co‐Solvent with Ionic Liquid

There is a need to develop high‐performance cellulose fibers as sustainable replacements for glass fibers, and as alternative precursors for carbon filaments. Traditional fiber spinning uses toxic solvents, but in this study, by using dimethyl sulfoxide (DMSO) as a co‐solvent with an ionic liquid, a novel high‐performance fiber with exceptional mechanical properties is produced. This involves a one‐step dissolution, and cost‐effective route to convert high concentrations of low molecular weight microcrystalline cellulose into high stiffness cellulose fibers. As the cellulose concentration increases from 20.8 to 23.6 wt%, strong optically anisotropic patterns appear for cellulose solutions, and the clearing temperature (T _c) increases from ≈100 °C to above 105 °C. Highly aligned, stiff cellulose fibers are dry‐jet wet spun from 20.8 and 23.6 wt% cellulose/1‐ethyl‐3‐methylimidazolium diethyl phosphate/DMSO solutions, with a Young's modulus of up to ≈41 GPa. The significant alignment of cellulose chains along the fiber axis is confirmed by scanning electron microscopy, wide‐angle X‐ray diffraction, and powder X‐ray diffraction. This process presents a new route to convert high concentrations of low molecular weight cellulose into high stiffness fibers, while significantly reducing the processing time and cost.     

离子液体法新型再生纤维素纤维的研究

采用离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]Ac)为溶剂,制备了纤维素/[EMIM]Ac溶液,研究了该体系的流变性能,利用干喷湿纺的方式制备的新型再生纤维素纤维,并对纤维的结构与性能进行了分析。结果表明,纤维素/[EMIM]Ac溶液为典型的切力变稀流体,在较高剪切速率下,纺丝溶液的黏度变化较小;由该体系制备的新型再生纤维素纤维具有纤维素Ⅱ晶型的结构;随着拉伸比的提高,纤维的取向程度及结晶度增大,纤维力学性能提高。以离子液体为溶剂制备的再生纤维素纤维表面光滑,质地紧密。     

以离子液体为溶剂的纤维素纤维的结构与性能

以离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)为溶剂,制备了纤维素/[BMIM]Cl溶液,探讨了该体系的流变性能,并对所纺得的纤维素纤维的结构与性能进行了分析。结果表明:纤维素/[BMIM]Cl溶液为切力变稀流体,当剪切速率较大时,温度对体系黏度几乎没有影响,因此可以在较高剪切速率下降低纺丝温度;由该体系纺制的纤维具有纤维素II晶型的结构;随着拉伸比的提高,纤维的取向程度及结晶度增大,从而使纤维力学性能提高,所得纤维的表面光滑、结构致密,其染色性能及抗原纤化性能与Lyocell纤维基本相近。从而证明了用离子液体[BMIM]Cl所纺制的纤维素纤维性能良好,可望成为继Lyocell纤维之后的又一新型绿色纤维素纤维。     

微晶纤维素胶体性质的研究

微晶纤维素悬浮液在机械力的作用下发生微纤化而形成胶体。本文用流变仪研究了微晶纤维素胶体溶液的速度梯度与应力、浓度与粘度、温度与粘度之间的关系；同时研究了酸碱性、盐类对粘度的影响，以及胶体的储存稳定性。此外，用电导仪测量了胶体的电性质，展示了微晶纤维素胶体的独特性质。     

微晶纤维素的研究进展

微晶纤维素是天然纤维素水解至极限聚合度得到的一种聚合物,广泛用于食品、医药及其他工业领域,本文综述了国内外微晶纤维素的制备研究进展。     

纤维素在离子液体中反应的研究进展

近年来,离子液体作为一种新型绿色化学溶剂,引起了人们广泛的兴趣,离子液体在化学反应中的研究已成为目前的热点课题之一。纤维素是天然的可再生生物资源,其利用价值是不可估量的。总结了纤维素在离子液体中发生的酰化反应、酯化反应、三苯甲基化反应、水解反应和热解反应。     

没食子酸微晶纤维素酯的合成工艺研究

用可再生资源微晶纤维素为原料,在催化剂的作用下,与含抗氧化基团的没食子酸作用,合成一种新型没食子酸酯。考察了对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、磷钨酸三种催化剂对产物的影响,以酯化度为考察目标,对合成时间、温度、催化剂用量、没食子酸和微晶纤维素用量比等因素进行考察,确定最佳合成条件为:没食子酸和微晶纤维素的反应物配比(GA∶MCC)为4∶1时,以磷钨酸为催化剂,催化剂用量为相对于没食子酸质量的10%,在温度120℃下,反应10 h,没食子酸微晶纤维素酯的酯化度最高。通过红外检测,合成产物红外谱图中1680 cm-1处有酯中C=O伸缩振动吸收峰,证明没食子酸与微晶纤维素不是机械混合而是化学合成。     

微晶纤维素在甲酸体系中的水解试验研究

主要研究了微晶纤维素在甲酸体系中的水解动力学。探讨了甲酸体系中盐酸质量分数、微晶纤维素加入量、反应温度、反应时间对微晶纤维素水解的影响。分析了在该体系中葡萄糖的降解情况,结果表明葡萄糖的降解反应与纤维素的水解反应相比是个快速反应。微晶纤维素在甲酸体系中的水解速率55℃时为6.34×10^-3 h^-1,65℃时为2.94×10^-2 h^-1,75℃时为6.84×10^-2 h^-1。葡萄糖的降解速率55℃时为0.01h^-1, 65℃时为0.14h^-1, 75℃时为0.34 h^-1。微晶纤维素水解的表观活化能为105.61kJ/mol,葡萄糖的降解表观活化能131.37kJ/mol。     

Recycling and Reuse of Ionic Liquid in Homogeneous Cellulose Acetylation

Molecular distillation was used to recover ionic liquid (IL) 1-allyl-3-methylimidazolium chloride (AmimCl) in homogeneous cellulose acetylation. The five factors that affect the separation efficiency of molecular distillation, namely, feed flow rate, distillation temperature, feed temperature, wiper rotating speed, and distillation pressure, are discussed. The optimal recovery condition was determined via orthogonal experiments using an OA₉(3⁴) design. The IL was recycled and reused 5 times in the homogeneous cellulose acetylation system under optimal conditions. The purity of recycled IL the 5th time reached 99.56%. FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) and ¹H NMR (nuclear magnetic resonance) spectroscopy showed that the structure of the recovered IL is not changed. This work proves that AmimCl has excellent reusability, and that molecular distillation is an effective method for recovering IL in homogeneous cellulose acetylation.