以1-丁基-3-甲基咪唑氯酸盐为溶剂的纤维素纤维纺丝成形研究
已实现产业化的再生纤维素纤维主要采用粘胶法和N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)法来制备。但粘胶法对环境的污染非常严重,NMMO作为直接溶剂制备的纤维素纤维不仅力学性能优越,且污染较少。
离子液体作为纤维素的直接溶剂为纤维素的清洁化加工提供了一条新的途径。本论文主要研究了纤维素在1-丁基-3-甲基咪唑氯酸盐([BMIM]C1)中的溶解、纺丝成形机理和特征及工艺条件对纤维结构和性能的演变规律,指导成形工程设计和工艺优化。
首先,利用偏光显微镜和同步辐射WAXD并结合FTIR分别研究了溶解过程中温度和时间对纤维素在[BMIM]Cl中形态结构、结晶结构和氢键的变化。结果表明,溶解温度低于[BMIM]Cl的熔点时(68℃),纤维素在[BMIM]Cl中既不溶解,也不发生溶胀；当溶解温度上升到70℃时,纤维素发生明显溶胀,同时(110)和(020)晶面的晶面间距略微增大,但并不溶解；80℃以上时,纤维素在[BMIM]Cl中能被完全溶解。
说明溶胀过程中,纤维素的晶体结构没有受到显著破坏,晶型不发生转变；溶解过程中,纤维素的结晶度和结晶指 ...