离子液体[Amim]Cl中玉米秸秆纤维素的溶解再生性能

以玉米秸秆为原料,在离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)中制得了玉米秸秆纤维素再生膜。通过FTIR、XRD、SEM和TGA等测试方法对玉米秸秆纤维素及其再生膜进行了表征。结果表明,经过酸碱法处理的玉米秸秆纤维素可直接溶解在目标离子液体中,再生前后秸秆纤维素发生了从Ⅰ到Ⅱ的晶型转变;再生膜具有致密均匀的结构且呈现优异的热稳定性;离子液体可以多次循环利用。     

天然丝瓜络纤维在[BMIM]Cl中的溶解及再生

以碱-双氧水法处理的天然丝瓜络纤维为原料,从[BMIM]Cl中制备出再生纤维素膜。通过偏光显微镜观察天然丝瓜络纤维的溶解过程,采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射及力学性能等测试方法,对天然丝瓜络纤维及再生纤维素膜进行表征。结果表明,经活化的丝瓜络纤维素可快速、直接溶解在离子液体中,再生前后丝瓜络纤维素发生了从纤维素Ⅰ到纤维素Ⅱ的晶型转变。     

棉秆纤维/角蛋白在离子液体中的溶解与再生

研究了农业废弃物棉秆和废旧羊毛在离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中的溶解规律,最终确定了棉秆纤维及羊毛在EmimAC和BmimCl中的溶解条件,分别为120℃、700min和100℃、600min。将完全溶解的纤维素溶液及角蛋白溶液按照不同比例混合,制备了成分比例不同的再生膜。对膜进行了表征,结果表明,膜的结构中,纤维素作为骨架,角蛋白分散在其中,共混膜内含有纤维素及角蛋白两种成分。     

松木屑在[bmim]Cl离子液体中的溶解性能

考查了松木屑在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([bmim]Cl)离子液体中的溶解特性。结果表明,在实验范围内,松木屑在[bmim]Cl中的溶解程度随着溶解时间的延长而增大,溶解率高达17.86%,但溶解时间超过42 h溶液颜色加深。由于木材的生理结构特性,离子液体对其不同成分的溶解过程有所区别。综纤维素在样品未溶部分中的质量分数高于溶解部分,且随着样品溶解时间的延长,在未溶部分中的综纤维素含量会升高。通过FT-IR、SEM对溶解前后的松木屑结构进行了表征,表明在溶解过程中离子液体未对松木屑各组分结构造成影响。     

壳聚糖/木质纤维素共混纤维的研究

通过NaOH活化木质纤维素,并将其溶解于离子液体[Bmim]Cl中,与壳聚糖共混制备壳聚糖/木质纤维素共混纤维。通过红外光谱(FT-IR)、X射线(XRD)、力学测试和扫描电镜(SEM)对材料的结构性能进行分析。结果表明,NaOH活化有效地促进了木质纤维素在离子液体中的溶解,壳聚糖的加入使得共混纤维的结晶度降低,强度降低。     

桑蚕丝在离子液体中的溶解及再生性能

合成了2种离子液体,1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物[AMIMCl]和1-(2-甲基)烯丙基-3-甲基咪唑氯化物[(MA)MIMCl];考察了丝素蛋白在2种离子液体中的溶解特性,及在离子液体中的最佳溶解温度和最大溶解度.通过X-ray衍射,红外光谱(IR-FTIR)和热重分析(TGA)等手段对再生蚕丝素制品性能进行了初步的测试.结果表明:在90℃下,2种离子液体能够在30 min内溶解最大质量分数为15%的桑蚕丝丝素蛋白;经过离子液体溶解后,桑蚕丝的分子构象不发生变化,不发生衍生化反应,热稳定性有所下降,热分解温度降低.桑蚕丝丝素在离子液体中的溶解属于直接溶解.     

离子液体体系制备芦苇微晶纤维素及其表征

对离子液体体系中制备微晶纤维素(MCC)的可行性及工艺进行了研究,并与药用商品MCC进行了比对。以芦苇纤维素为原料,实验室合成的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂,采用条件试验法对离子液体体系溶解纤维素的条件进行优化。利用红外光谱、X射线衍射和热失重分析等测试方法对制备产物的结构性能进行表征与分析。确定较优的制备工艺条件:温度75℃,时间3h,纤维素质量分数2.5%。得到的产物聚合度438.86,结晶度77.97%,得率84.80%,溶解率0.38%,灰分0.05%。表征结果表明,自制MCC与商品MCC基本相同,自制MCC主要成分为纤维素,晶型结构仍为纤维素Ⅰ型,热稳定性更好。     

以离子液体为溶剂制备纤维素微球

将天然纤维素溶于离子液体中,制成纤维素/离子液体溶液,并以纤维素/离子液体溶液为原料采用悬浮聚合法制备了纤维素微球.讨论了纤维素种类和质量分数、纤维素/离子液体溶液与导热油体积比、搅拌速度和制备温度对纤维素微球粒径分布的影响.结果表明,质量分数为2％的棉纤维素/离子液体溶液,以导热油为分散相,V(纤维素/离子液体溶液)...     

聚β-羟基丁酸酯(PHB)在咪唑类离子液体中的溶解行为

对聚β-羟基丁酸酯(PHB)在咪唑类离子液体中的溶解行为进行了考察,同时采用去离子水作为沉降剂回收。采用红外光谱(FT-IR)、热重(TGA)和扫描电镜(SEM)等手段研究了再生PHB的结构性能,并考察了反应温度、反应时间对PHB溶解度的影响。结果表明:PHB在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐[Bmim][OAc]中的溶解度较大,再生PHB的结构和热稳定性未发生变化,离子液体重复使用6次后,PHB溶解度没有明显降低。     

[BMIM]AC为溶剂的纤维素纺丝溶液流变性研究

用自制离子液体[BMIM]AC(1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐)溶解制备纤维素纺丝溶液,并测试其流变性能,研究了纤维素浓度和纺丝液温度对表观粘度ηa、非牛顿指数n、结构粘度指数Δη的影响.结果表明:纤维素纺丝液的浓度和温度影响其流变行为,纺丝液的ηa值随浓度的上升和温度的下降而变大;随着浓度的增加,纺丝液的n值先升高,在浓度为10%时达到最大,而后又较快下降;Δη值先降低,在浓度为10%时降低至最小后又增大;随着温度升高,纺丝液的n值先升高,在温度为70℃时达到最大,而后略有降低;Δη值先下降,在温度为70℃时降低至最小后又稍有升高.通过研究,确定了纺丝液浓度为10%、温度为70℃的纺丝条件,为制备新型纤维素纤维提供了依据.     

丝瓜络/[BMIM]Cl静电纺丝研究

为探究丝瓜络纤维的可纺性,采用静电纺丝方法制备了丝瓜络/[BMIM]Cl再生纤维,利用偏光显微镜对丝瓜络溶解过程进行观察,并运用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱对丝瓜络再生纤维性能进行表征。实验结果表明,静电纺丝最佳条件为:固含量5%+2.5%DMSO,极板间距15cm,极板电压20kV,凝固浴为酒精。溶解前后丝瓜络纤维由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,且丝瓜络溶解过程是直接溶解,无衍生物生成,但是静电纺丝瓜络纤维直径分布不匀,纺丝工艺有待改进。     

离子液体/水混合体系预处理过程对秸秆组成与结构的影响

研究了离子液体/水体系预处理大豆秸秆对其组成、结构的影响,并对预处理后的秸秆进行了纤维素酶解。结果表明,秸秆中木质素、纤维素和半纤维素含量随着离子液体质量分数减少先降低后增加。3种组分在离子液体质量分数为80%时达到最低点,纤维素是81.14%,半纤维素是60.94%,木质素是71.64%。该预处理过程可以打开秸秆细胞壁上的纹孔并将大部分木质素移除,增加溶剂可及性,同时它还可以降低纤维素结晶度,有利于纤维素酶解,其糖化率在离子液体为80%达到最高,为71.1%。     

用离子液体溶解羊毛纤维的研究

对采用离子液体溶解羊毛,提取羊毛角蛋白的工艺进行了初步探讨,并对提取角蛋白予以结构表征.结果表明:离子液体对羊毛纤维有较好的溶解性;通过FT-IR分析,确定提取角蛋白中含有酰胺键,并具有多肽特征,应属蛋白质,说明这种方法可将羊毛纤维溶解.     

纤维素液晶溶液的制备及应用

为了制备纤维素高强纤维,利用纤维素、液晶基元和离子液体制备了液晶溶液作为纺丝液,并纺制了高强纤维.研究了纤维素液晶溶液的液晶性以及纺制的纤维素纤维的表面形貌和力学性能.结果显示:液晶基元的纯度大于98%,结构与预期的吻合;纤维素和液晶基元之间是通过物理力相结合而不发生化学作用;形成的纤维素液晶为近晶相.添加了液晶基元的纤维素纤维比纯纤维素纤维更细,表面均没有明显缺陷;且机械强度可达到3.00 cN/dtex,比纯纤维素纤维提高34%.     

以离子液体为溶剂制备纤维素微球

将天然纤维素溶于离子液体中,制成纤维素/离子液体溶液,并以纤维素/离子液体溶液为原料采用悬浮聚合法制备了纤维素微球。讨论了纤维素种类和质量分数、纤维素/离子液体溶液与导热油体积比、搅拌速度和制备温度对纤维素微球粒径分布的影响。结果表明,质量分数为2%的棉纤维素/离子液体溶液,以导热油为分散相,V(纤维素/离子液体溶液)∶V(导热油)=1∶50,聚乙二醇(相对分子质量600)作为分散剂,搅拌速度为500 r/min,制备温度为80℃,可制得粒径分布在0.45～0.20 mm占55%以上的纤维素微球。     

离子液体复合溶剂法制备纤维素多孔微球

针对传统纤维素溶解方法的局限性,以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(BmimCl)和有机溶剂1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)组成的复合溶剂溶解微晶纤维素,结合反相悬浮再生法,制备纤维素多孔微球.考察复合溶剂配比对纤维素溶解度和微球制备的影响,比较分析了微球的理化性质,结果表明:所制微球体现出良好的球形度、孔度、孔径和比表面积;进一步选择合适微球,偶联离子交换配基,制备阴离子交换介质,体现出良好的蛋白吸附性能.采用复合溶剂法制备纤维素多孔微球,过程简便,性能优良,可以作为层析介质制备的新方法.     

半纤维素酶处理丝瓜络纤维结构分析

以天然丝瓜络粉末为原料,利用半纤维素酶对丝瓜络纤维进行预处理,考察了半纤维素酶浓度、pH及温度对纤维质量损失率的影响。实验表明,最佳的酶处理温度为60℃,溶解浓度为0.10g/mL,pH为6～7。在最佳酶处理条件下处理丝瓜络纤维,使缠绕在木质素上的半纤维素溶解,实现木质素与纤维素的分离。采用红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对酶处理前后丝瓜络纤维的结构进行表征。结果表明,酶处理后纤维素纤维产生了大量的条痕,可以明显地看出单纤维,纤维素纤维暴露于天然丝瓜络表面,为纤维素溶解提供了前提条件。     

木纤维素浆粕在离子液体中的溶解性研究

用不同质量分数的氢氧化钠(Na OH)溶液对木纤维素浆粕进行活化,并将活化后的浆粕分别溶解于1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐([EMIM]Cl)和1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([BMIM]DEP)3种咪唑型离子液体中,通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射及偏光显微镜对其进行表征,结果表明:在考虑成本因素的情况下,选用18%的NaOH溶液对木纤维素浆粕的活化效果较好;在相同试验条件下,不同离子液体对活化后木纤维素浆粕的降解顺序是:[AMIM]Cl[BMIM]DEP[EMIM]Cl,溶解能力顺序是:[AMIM]Cl[EMIM]Cl[BMIM]DEP;在70~110℃温度范围内,随温度升高,溶解时间缩短.     

甘蔗渣纤维素再生纤维的制备与性能研究

以甘蔗渣中提取的纤维素为原料,1-烯丙基-3-甲基咪唑氯离子液体为溶剂,采用干湿法纺丝工艺制备甘蔗渣纤维素再生纤维。研究纺丝液浓度、温度、空气层距离、凝固浴温度对再生纤维断裂强度的影响,确定最佳纺丝工艺。采用红外光谱、X射线衍射、单纤维强力、热重分析、扫描电镜等测试方法对纤维的结构与性能进行测试分析。实验再生纤维的最佳制备工艺条件如下：纺丝液的浓度为4名,纺丝液温度为90℃,空气层距离为10mm,凝固浴为20℃的蒸馏水,纤维牵伸倍数为1．2。此时,纤维的断裂强度最大,为2．52cN／dtex,回潮率为14．80％。     

改性软木纤维素在NaOH水溶液中的成膜性能研究

研制了一种新型的再生纤维素薄膜．通过对软木纤维素进行蒸气闪爆预处理，使其在4℃下可完全溶解于特定浓度的NaOH水溶液中，制得新型碱可溶纤维素／NaOH稀溶液体系，然后研究从此溶液体系中再生的纤维素薄膜的结构与形态的变化．从新型碱可溶纤维素／NaOH稀溶液中再生的薄膜具有较好的力学性能，且对环境无污染．