4种天然纤维素在氢氧化钠/尿素/水体系中的溶解差异

研究了棉短绒浆、竹浆、阔叶木浆和针叶木浆(均为溶解浆)的纤维素在氢氧化钠/尿素/水体系中的溶解差异,棉短绒浆和竹浆的纤维素溶解后可形成均一的液相体系,而阔叶木浆和针叶木浆的纤维素溶液有分层现象,说明同等条件下棉短绒浆和竹浆的纤维素溶解度较大。4种天然纤维素再生后聚合度和结晶度均有一定程度的降低,棉短绒浆和竹浆的纤维素聚合度从549、624降低至474、555,分别降低了13.6%和11.1%;而针叶木浆和阔叶木浆再生后纤维素的聚合度降低不明显,分别从1067、1460降低至989、1419,只降低了7.3%和2.8%;棉短绒浆和竹浆再生后纤维素结晶度降低的幅度比较大,从66.5%和79.7%降低到18.8%和31.8%,分别降低了71.7%和60.1%;阔叶木浆和针叶木浆再生后纤维素结晶度降低的幅度较小,从76.4%和70.4%降低至62.5%和54.7%,分别降低了18.2%和22.3%;阔叶木浆和针叶木浆的纤维素由于聚合度较大,该体系不能降低其结晶度,因而其溶解度小于棉短绒浆和竹浆的纤维素。处理前后纤维素的红外光谱图基本一致,说明纤维素在该体系溶解过程中并未引入新的基团,氢氧化钠/尿素/水体系为非衍生化纤维素溶剂;处理后,几种样品纤维素Ⅰ的峰强度降低甚至消失,纤维素Ⅱ的峰开始出现,说明用该体系进行处理可使纤维素晶体结构发生转变。     

离子液体溶解细菌纤维素工艺优化及性能

为提供一种新型高效的细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)溶解途径,本文以投料量、复合溶剂配比、溶解温度为实验因素,对离子液体咪唑类氯盐氯化-1-烯丙基-3-甲基-咪唑(1-allyl-3-methylimidazolium chloride,AmimCl)和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)溶解BC工艺进行优化,并对溶解后的BC进行再生处理,利用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、X-射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)及热重-差示扫描量热(Thermogravimetric Analysis-Differential Scanning Calorimetry,TG-DSC)对AmimCl溶解再生前后BC的化学基团、结晶度、表面形貌及热性能进行了分析。结果表明,离子液体AmimCl溶解BC最优工艺为:溶解温度为110 ℃,复合溶剂比为AmimCL:DMI=8:2,溶解时间为11 h,此条件下BC/IL溶液中BC质量分数可达6.5%。离子液体AmimCl溶解BC属于物理过程,不破坏其基本结构,溶解再生后的BC结晶度及热性能有所降低,纤维表面出现很多裂缝及孔洞,微纤丝堆积变得松散。本研究为BC实际应用过程中难溶解的问题提供了新的思路,为BC改性奠定了理论及技术基础。     

脱脂棉在离子液体中的溶解性能研究

有效地合成了离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯代盐([Amim]Cl),并探讨了脱脂棉纤维素在该离子液体中的溶解性能。测定了原、再生纤维素的聚合度,结果表明溶解前后纤维素的聚合度发生了很大变化,随着溶解温度的提高、时间的延长,再生纤维素聚合度降低;采用红外光谱、X-射线衍射及热重分析等手段对脱脂棉纤维素在离子液体[Amim]Cl中溶解和再生前后的结构变化进行了分析。结果表明,脱脂棉纤维素可直接溶解于离子液体[Amim]Cl而不发生其它衍生化反应。再生纤维素较原纤维素结晶状态由纤维素I转变为纤维素Ⅱ,再生后纤维素热分解温度降低,热稳定性略有下降。     

离子液体在制浆造纸及纤维素工业的应用

从离子液体结构、溶解反应条件对纤维素溶解的影响以及纤维素溶解前后的差异等方面总结了离子液体对纤维素的溶解能力,阐述了可能的溶解机理。从选取离子液体,确定反应条件的角度提出了提高纤维素溶解率的方法。介绍了以离子液体为溶剂制备磁性材料、吸附剂、生物膜等纤维衍生材料及其应用于相关领域的优势,展望了离子液体在制浆造纸废水处理、脱墨、制浆领域中的应用前景。提出了离子液体工业化存在的问题及离子液体的研究方向。     

离子液体在木质纤维素预处理中的应用

如今,木质纤维素的预处理正在不断地得到重视。离子液体是一种新型预处理方法。本文介绍木质纤维素的结构、各种木质纤维素预处理技术的优缺点,然后对离子液体作为溶剂进行概述,最后阐述离子液体预处理木质纤维素效果的研究现状。     

两种离子液体中制备再生棉浆纤维素膜及其性能研究

以1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)两种离子液体作为棉浆粕的溶解体系,并制备了再生棉浆粕纤维素膜,采用红外光谱、X射线衍射、热重分析、扫描电镜和质构仪对棉浆再生前后纤维素膜进行结构表征 结果表明,将棉浆直接溶解在离子液体中,再生后纤维素晶型由Ⅰ型向Ⅱ型的晶型转变,热稳定性略有下降 再生纤维素膜结构致密均匀,力学性能优异,在[Bmim]Cl和[Emim]Ac中拉伸强度分别可达94.55MPa和39.15MPa.     

离子液体中纤维素氨基甲酸酯的合成

本实验采用有机载体——溴代N-乙基吡啶离子液体（[EPy]Br）,以棉秆和尿素为原料,一步合成纤维素氨基甲酸酯。考察了其影响因素,且以活化时间、反应温度和酯化反应时间的影响较大,从而基于此三因素进行正交实验确定其最佳条件是活化时间为7h,反应温度为150℃,酯化反应时间为3.5h。且在最佳条件下进行实验,可得出酯化产物的含氮量在8%左右。然后由其红外光谱图可知,1714cm-1处酰胺中的羰基峰和3680～3000cm-1处的双峰以及凯氏定氮实验可判定尿素与纤维素进行了酯化反应。     

纤维素在离子液体中的反应性能及机理研究进展

本文综述了纤维素在传统溶剂和新型溶剂——离子液体中的反应类型,总结了纤维素在传统溶剂和离子液体中的反应特点,着重阐述目前国内外纤维素在离子液体中各类反应的研究进展,最后总结了离子液体体系中纤维素均相反应和非均相反应机理。     

蛋白质在离子液体中的溶解研究进展

介绍了离子液体的概念及其在溶解丝素蛋白、角蛋白、胶原蛋白等方面的研究进展,并对离子液体在溶解蛋白质方面的应用前景进行了展望。     

两种离子液体中制备再生棉浆纤维素膜及其性能研究

以1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[Bmim]Cl）和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[Emim]Ac）两种离子液体作为棉浆粕的溶解体系,并制备了再生棉浆粕纤维素膜,采用红外光谱、X射线衍射、热重分析、扫描电镜和质构仪对棉浆再生前后纤维素膜进行结构表征。结果表明,将棉浆直接溶解在离子液体中,再生后纤维素晶型由Ⅰ型向Ⅱ型的晶型转变,热稳定性略有下降。再生纤维素膜结构致密均匀,力学性能优异,在[Bmim]Cl和[Emim]Ac中拉伸强度分别可达94.55MPa和39.15MPa。      

采用氢氧化钠/尿素/水溶液溶解体系生产纤维素纤维的工艺讨论

采用氢氧化钠/尿素/水溶液溶解体系生产纤维素纤维是一种全新的生产纤维素纤维的方法,该法称为尿素溶剂法。在尿素溶剂法中原料浆粕可在氢氧化钠/尿素/水的低温溶剂体系中快速溶解,生产纤维的工艺路线较短。尿素溶剂法在纤维素溶解和纺丝成形过程中化学反应较少,工艺和原材料都是无毒无害的。但尿素溶剂法中溶剂溶解纤维素的溶解机理复杂,纤维素溶解度较低,纤维素溶液的稳定性有待确定,成品纤维的强度还有待提高。     

离子液体在多糖溶解中的应用进展

由于分子内或分子间的氢键作用,部分多糖难溶解于水或常规有机溶剂,因此限制了多糖在诸多领域的应用。而离子液体的出现则为难溶多糖的应用提供了可能。针对国内外关于离子液体溶解纤维素、甲壳素、壳聚糖等几种多糖的研究成果进行了综述,并对其溶解特性、溶解机理以及离子液体结构对多糖溶解特性的影响进行了探讨和总结,对今后利用离子液体溶解多糖的研究方向进行了展望。      

胶原蛋白在离子液体中的溶解及再生性能表征

研究了胶原蛋白在离子液体氯代-1-烯丙基-3-甲基咪唑中的溶解浓度,并探讨了分别以水、丙酮、乙醇为再生试剂时胶原蛋白的再生情况,且对以乙醇为再生试剂的再生胶原蛋白进行FTIR、UV和XRD分析。结果表明:胶原蛋白在离子液体氯代-1-烯丙基-3-甲基咪唑中具有良好的可溶性,用此法得到的再生胶原蛋白的性质和再生前没有明显变化,属于直接溶解。     

离子液体中胶原纤维的溶解和再生

天然胶原纤维被成功地溶解于1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([BMIM]Cl)离子液体中,并且在不同的沉淀剂中再生。在偏光显微镜中观察,发现胶原纤维的晶体结构在加热过程中已经被[BMIM]Cl破坏了。利用变温红外光谱法检测溶解过程中胶原/[BMIM]Cl的结构变化。利用FTIR和XRD表征再生胶原的结构。结果表明,胶原蛋白的三螺旋结构在溶解与再生过程中一定程度上被破坏了。沉淀的处理很大程度上决定了再生胶原的成膜能力和热稳定性,提出了胶原在[BMIM]Cl中溶解以及在沉淀剂中再生的可能机制。利用[BMIM]Cl作为介质可以成功制备不同形态(薄膜,纤维,凝胶)的胶原蛋白/纤维素复合材料。     

离子液体中纤维素氨基甲酸酯的合成

本实验采用有机载体--溴代N-乙基吡啶离子液体([Epy]Br),以棉秆和尿素为原料,一步合成纤维素氨基甲酸酯.考察了其影响因素,且以活化时间、反应温度和酯化反应时间的影响较大,从而基于此三因素进行正交实验确定其最佳条件是活化时间为7 h,反应温度为150 ℃,酯化反应时间为3.5 h.且在最佳条件下进行实验,可得出酯化产物的含氮量在8%左右.然后由其红外光谱图可知,1714 cm-1处酰胺中的羰基峰和3680～3000 cm-1处的双峰以及凯氏定氮实验可判定尿素与纤维素进行了酯化反应.     

离子液体中制备多组分纤维素纤维

讨论了由纤维素和聚丙烯腈所组成的溶液在离子液体中形成纤维的过程。除了制备聚合物溶液外,还描述了由干湿法制备纤维素聚丙烯腈纤维的成形以及其纺织物理特性、保水性、原纤化趋势和染色性能。根据此工艺能获得一种既具特性又具可变性能的纤维,这些性能取决于所用聚合物的种类、溶剂以及之间的比例。     

纤维素/离子液体溶液流变行为的研究

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）为溶剂,制备了不同质量分数的纤维素/[BMIM]Cl溶液,利用ARES-RFS旋转流变仪研究了溶液的稳态流变行为,讨论了剪切速率、温度和纤维素含量等因素对溶液粘度和非牛顿指数的影响。结果表明：纤维素/[BMIM]Cl溶液属于非牛顿假塑性流体,呈现切力变稀行为;溶液的表观黏度随着剪切速率的升高而降低;随着温度的升高,溶液的结构黏度下降,而非牛顿指数增加;纤维素含量的增加可使溶液的结构黏度、零切黏度和黏流活化能增大,使非牛顿指数降低。     

离子液体在生物质转化中的应用

该文对离子液体在纤维素的溶解、再生和生物质能源利用方面的发展做了详细的综述,并对离子液体在应用过程中的特点做了分析。     

离子液体在淀粉和纤维素改性中的应用

近些年来,随着我国改革开放的深入和人民生活水平的提高,人们对食品安全提出了越来越严格的要求.同时由于人们环境意识的日益增强以及绿色化学的兴起,使新型绿色溶剂离子液体广泛应用于食品工业中并且逐渐发挥出巨大的作用,尤其是在淀粉和纤维素改性中的应用.结合国内外相关文献对离子液体在淀粉和纤维素改性中的应用进行总结.在总结的过程中,对淀粉和纤维素在离子液体中改性的发展历程、机理以及相关特点等方面进行论述,探讨了离子液体对淀粉和纤维素改性的影响,并阐述了离子液体在淀粉和纤维素的改性的发展前景和限制因素.     

羽毛在离子液体中的溶解及再生研究

合成了离子液体1-丁基-3-甲基氯化物([Bmim]Cl)、1-丁基-3-甲基溴化物([Bmim]Br)和1-烯丙基-3-甲基氯化物([Amim]Cl),探索了离子液体对羽毛的溶解与再生规律,并分别采用红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)表征溶解前后羽毛蛋白的化学结构和结晶结构的变化.研究结果表明,羽毛在离子液体[Amim]Cl和[Bmim]Cl中的溶解度分别达到8%(80℃)和5%(80℃),但不溶于离子液体[Bmim]Br.通过羽毛蛋白/离子液体溶液可制备再生羽毛蛋白膜,所得再生羽毛蛋白膜能较好地保持原羽毛蛋白的二次结构,即离子液体是羽毛的非衍生化优良溶剂,经溶解、再生,再生羽毛蛋白膜的结晶度较原羽毛蛋白有所下降.