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.     

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。     

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。      

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。     

氢氧化钠活化前后纤维素在离子液体/DMSO溶剂体系中溶解性能的变化

研究了棉短绒纤维和针叶木纤维经氢氧化钠活化后对其在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯代盐([BMIN]Cl)与二甲基亚砜(DMSO)共容积体系中溶解度的影响。研究结果表明棉短绒纤维和针叶木纤维活化后在该溶解体系的溶解度分别从3.9%、2.8%提高到7.1%、5.0%,比未活化前增大了近1倍,说明这两种纤维素用氢氧化钠活化后在离子液体中更易溶解。活化的棉短绒纤维和未活化的棉短绒纤维在溶解再生后聚合度分别从612、578下降至423、350,分别降低了30.8%、39.4%;活化的针叶木纤维和未活化的针叶木纤维在溶解再生后聚合度则分别从736、704下降至607、502,降低了17.5%、28.7%.红外光谱证实离子液体[BMIN]Cl/DMSO溶解体系为纤维素的非衍生化溶剂。X-射线衍射(XRD)实验证实经过氢氧化钠活化处理的纤维素相比未经过活化处理的纤维素衍射峰强度降低得更厉害,说明在氢氧化钠活化过程中也能降低纤维素的结晶度,有助于纤维素在离子液体中的溶解。     

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.     

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。     

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。     

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。     

室温离子液体AmimCl中纤维素的降解与均相衍生化

探讨了纤维素在离子液体中的溶解，发现在室温离子液体AmimCl中纤维素发生一定程度的降解，纤维素聚合度由1276．6降低至933．8。通过纤维素均相衍生化反应发现，无需添加任何催化剂，纤维素在室温离子液体AmimCl中即可与PA发生均相衍生化反应，纤维素的取代度随反应时间、酸酐用量、反应温度的提高而提高。FT-IR和固体CP／MAS^13C-NMR分析表明，反应后的纤维素衍生物中富含羧基。研究还发现，纤维素在C6、C2和C3位置的游离羟基均参与了化学反应。     

从溶解浆到微晶纤维素的生产可行性分析

微晶纤维素(MCC)来源于天然的木材纤维,是高附加值产品,已在很多领域获得广泛应用,该产品的市场需求(特别在亚洲)在不断增长.本文就MCC的生产工艺、应用领域、市场容量及增长趋势以及投资效益进行了分析.分析表明,MCC的生产工艺很成熟,市场发展潜力大,投资回报率相当可观;并对降低投资该项目的商业风险提出了建议.     

细菌纤维素发酵培养基的优化

采用Plackett Burman设计法、响应面分析和最速增长途径法 ,对AcetobacterxylinumX 2静态发酵培养基进行了优化。在确定初始浓度远离最优水平后 ,寻求到最优区域。发酵培养基在最优区域时 ,A .xylinumX 2细菌纤维素的产量达到 4.6g/L ,比其初始区域的结果提高 1倍     

细菌纤维素减肥功能测定及其酸奶的制作

目的:确定细菌纤维素酸奶制作工艺,验证细菌纤维素酸奶的减肥功效。方法:建立肥胖小鼠模型后,对小鼠按照500、417、333mg/kg(以体质量计)高、中、低的剂量进行细菌纤维素灌胃,每日1次,灌胃2周,检测小鼠血液中各项血脂指标;通过感官评价和质构分析确定制作细菌纤维素酸奶的关键工序参数。结果:细菌纤维素中、高剂量组和阳性药物组使营养性肥胖小鼠体质量下降极其显著(P<0.01),细菌纤维素各剂量组使小鼠血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL)水平下降显著(P<0.05),细菌纤维素各剂量组使高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平升高显著(P<0.05)。按牛奶质量的3%添加平均粒径为0.1cm的细菌纤维素颗粒,同时添加7%绵白糖,使酸奶的弹性、内聚性等品质显著改善。营养性肥胖模型小鼠的喂养实验证明各剂量组细菌纤维素酸奶减肥效果均显著。结论:细菌纤维素和细菌纤维素酸奶对营养性肥胖小鼠具有减肥作用,细菌纤维素对酸奶品质具有很好的改善作用。     

不同干燥方式对细菌纤维素物理性能的影响

本文考察不同干燥方式对细菌纤维素的物理性能的影响。采取3种不同干燥的方法分别对细菌纤维素膜进行干燥,分别为:60℃烘箱中干燥(BC-DHT);在-20℃冷冻结实后冷冻干燥(BC-FDF);在液氮中迅速冷冻结实,然后冷冻干燥(BC-FDN)。通过扫描电子显微镜观察,BC-FDN的内部结构比BC-FDF和BC-DHT更松散。在吸水性能方面,BC-DHT、BC-FDF、BC-FDN每克纤维素吸水量分别为2.38 g、6.22 g、58.24 g。在透湿率方面,BC-FDN的透湿性能最好,其次为BC-FDF,而BC-DHT透湿性能最差。对BC-DHT、BC-FDF、BC-FDN进行X射线衍射分析,从其衍射图谱分析所得结晶指数分别为78.5%、64.2%、47.5%。热重分析结果分析所得,BC-DHT的热稳定性较好,其次为BC-FDF,而BC-FDN的热稳定性最差。由此可见,通过不同的干燥方法能改变细菌纤维素的物理性质。     

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。     

醋酸菌发酵产细菌纤维素的过程优化

汉逊氏葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii)利用传统Hestrin-Scharmm (HS)培养基发酵生产细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)的过程中,普遍存在着BC产量不高、葡萄糖利用率低等问题。本研究首先比较了传统HS培养基和改良HS培养基发酵生产BC的结果,改良HS培养基中BC干重产量达到3.34g/L,较传统HS培养基提高了28%,但培养基废液中仍含有41%和70%的残糖和残氮;继而对改良HS培养基一次发酵废液进行优化,添加2.5 g/L酵母粉和1.8 g/L磷酸氢二钠,调节p H至5.9进行二次发酵,可获得3.16 g/L的BC干重,同时发酵液中副产物乙酸浓度仅为一次发酵的一半。综上,利用改良HS培养基发酵结合优化发酵废液进行二次发酵,共获得6.50 g/L的BC干重,是优化前的2.5倍以上,并且葡萄糖的利用率和转化率也分别由56.74%,22.86%提高至88.02%,36.87%。     

细菌纤维素在工业中的研究现状与前景

介绍了细菌纤维素的合成、培养方式、结构、特性及其应用。对细菌纤维素在工业中(尤其是造纸方面)的应用进行了研究,并展望了细菌纤维素的应用前景。     

纤维素在离子液体中的均相接枝共聚反应动力学研究

以纤维素的有效溶剂离子液体为反应介质,过硫酸铵为引发剂,研究了纤维素与丙烯酰胺的均相接枝共聚反应动力学.通过实验考察了接枝反应速率与单体浓度、引发剂用量和反应温度的关系,得出实验条件下反应速率的表达式为:Rg=K[AM]1.0[APS]0.51,并测出反应过程的表观活化能Ea为28.749 kJ·moL-1