粘胶纤维的进展

粘胶纤维是最早投入工业生产的一种化学纤维。其化学组成是构成植物细胞坒的纤维素。1893年Cross,Beven和Beadlc等发现将纤维素浸碱后再同二硫化碳反应可溶于稀碱溶液中,成为粘稠的溶液,即纤维素黄酸盐溶胶,习惯上称为粘胶。11年之后英国Courtanlds公司开始将粘胶喷入含有硫酸钠的浴槽中,使黄酸盐分解,拉出再生纤维素纤维,即所谓粘胶纤维。当时的纤维质量不佳,脆而弱,调湿强力只有1克/袋。直到1912年,纤维的张力才达到2克/袋以上,这时粘胶纤维才真正形成了一门工业。由于     

粘胶纤维的研制和新技术

本文概述了国内外粘胶纤维的研制、新产品、新工艺匆存在的间题,对超微细粘胶纤维的性能、用途和经济效益作了介绍。新溶剂NMMO纤维素纤维的研究和开发比粘胶纤维工艺大为简化,解决了环境污染的难题,提高了纤维物理性能,实现了粘胶法的根本性改革。     

纤维素的相态问题

纤维素的性能与其结构有密切关系,因而纤维素的结构问题是许多年来大家关心的问题。有关纤维素化学加工的各种生产实践中常常需要纤维素结构研究的理论启示。例如值得一提的,近十年来,粘胶纤维的强度几乎提高了一倍,疲劳强度提高了5—7倍,以及其他有关重要性能指标的提高,使粘胶纤维已成为近代轮胎工业中不可缺少的材料。早期曾经认为纤维的力学性能提高,特别是断裂强度提高主要与纤维素分子的聚合度有关。今天看来这样的理解是不全面     

粘胶纤维含锌废水的处理和回收

粘胶纤维的原料和产品都是纤维素,仅仅在结构形态上不同,因此在生产过程中加入的所有化学物质最后都以“三废”形式排放。在粘胶纤维生产过程中,形成大量工业废水。这些废水内含有硫酸、硫酸锌、硫酸钠、二硫化碳、硫化氢、纤维素、可溶解的有机物、悬浮物质及其它污物。而且废水量很大,每日可达几万立方米。废水的数量及组成取决于生产规模、产品的种类(长丝、帘子线、短纤维)、工艺流程、使用设备的类型及生产管理技术等条件。表1列出各种粘胶纤维生产的废水数量及部分化工原料单耗。     

阻燃粘胶纤维的研究进展

粘胶纤维是一种性能优良,穿着舒适的再生纤维素纤维,一直受到人们的欢迎。由于生产过程造成污染,发达国家逐渐关停了传统粘胶工业,发展中国家成为粘胶纤维的主要生产国。粘胶纤维的主要缺点是极易燃烧,湿态强度低。为减少人员伤亡和火灾损失,有必要添加阻燃剂对粘胶纤维进行改性。本文参考了国内外大量文献,介绍了国内外广泛使用的阻燃剂及最新开发的新型阻燃剂,对阻燃粘胶的发展历史和现状进行了详细的介绍,探讨了阻燃粘胶纤维的未来发展趋势。     

高卷曲高性能粘胶纤维的结构与性能的探讨

分析广州化学研究所研制的高卷曲高性能粘胶纤维与美国同类 Prima 纤维(ITT 公司)及其他纤维的物理机械性能。染色性能、纤维形态绪构、超分子结构及纤维素结晶变体等性能,发现高卷趋高性能粘胶纤维的物理机械性能最接近高湿模量纤维(HWM),而卷曲性和湿模量比HWM 高,应力—应变性能更接近棉纤维,该纤维的纤维形态、微细结均、纤维素结晶变体方面在 HWM 和 Prima 之间,都非常接近这两种纤维。     

纤维素/LiCl/DMAc溶液体系的研究与应用

纤维素由于存在大量分子内和分子间氢键导致的结晶性原纤结构而难溶于一般的溶剂,氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)体系由于能够在纤维素不发生降解的情况下将其完全溶解,且溶液具有良好的热稳定性和时间稳定性,从而成为近年来纤维素研究的热点。本文主要从纤维素的溶解过程、纤维素在溶液中的状态及其分子量分布和纤维素新材料的制备三个方面综述了LiCl/DMAc体系作为纤维素良溶剂的研究进展,并在此基础上提出了LiCl/DMAc体系目前所面临的问题及发展前景。     

粘胶/炭黑复合纤维素纤维的结构与性能研究

将炭黑水悬浮溶液与粘胶原液共混制得不同添加比例的纺丝溶液,通过湿法纺丝制备炭黑复合粘胶纤维。采用扫描电镜(SEM)、广角X射线衍射仪(WAXD)及纤度强度仪等分析所制备纤维的结构与性能。WAXD分析结果表明,不同添加比例炭黑的复合纤维均为纤维素Ⅱ型晶体结构,结晶度随着炭黑添加量的增加逐渐降低;SEM结果显示,不同添加比例的炭黑在粘胶基体中的分布都较均匀,没有明显团聚现象,但是随着添加量的增加,纤维的孔隙增大增多,光滑性下降,但纤维仍然保持锯齿截面形状;对纤维力学性能分析结果表明,添加适量的炭黑可使复合纤维素纤维力学性能提高,而添加过量时,力学性能反而降低。     

原生纤维素静电纺丝的调控（英文）

通过电纺非溶剂调控的纤维素溶液,制备出纤维素电纺纤维.在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)-氯化锂(Li Cl)溶解纤维素体系中,以DMAc和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为非溶剂,添加到高浓度的纤维素溶液中制备电纺溶液.考察添加非溶剂对纤维素溶液性质和电纺纤维形貌的影响.结果表明,添加非溶剂有助于提升纤维素溶液的可纺浓度,获得分散性较好的电纺纤维,其中DMF效果最好.添加非溶剂降低了纤维素溶液的黏度,使纤维素溶液可纺浓度提高;添加非溶剂改变了电纺溶液的稳定性,获得了分散良好的纳米纤维,从而有助于纤维素射流在电纺过程中快速固化成型.     

原生纤维素静电纺丝的调控

通过电纺非溶剂调控的纤维素溶液, 制备出纤维素电纺纤维. 在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)-氯化锂(LiCl)溶解纤维素体系中, 以DMAc和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为非溶剂, 添加到高浓度的纤维素溶液中制备电纺溶液. 考察添加非溶剂对纤维素溶液性质和电纺纤维形貌的影响. 结果表明, 添加非溶剂有助于提升纤维素溶液的可纺浓度, 获得分散性较好的电纺纤维, 其中DMF效果最好. 添加非溶剂降低了纤维素溶液的黏度, 使纤维素溶液可纺浓度提高; 添加非溶剂改变了电纺溶液的稳定性, 获得了分散良好的纳米纤维, 从而有助于纤维素射流在电纺过程中快速固化成型.     

纤维素/全硫化弹性纳米粒子复合膜的制备与性能

利用碱脲溶剂低温溶解纤维素,在该体系中掺杂一定比例的全硫化羧基丁苯弹性纳米粒子,制备了纤维素/全硫化弹性纳米粒子复合膜.通过透射电镜、扫描电镜、WAXD、固体核磁共振、热分析和力学性能测试等对该复合膜的结构和性能进行了表征.结果表明,全硫化羧基丁苯弹性纳米粒子(CSB ENP)均匀的分散在具有微纳孔洞结构的纤维素基体中.CSB ENP的引入对纤维素再生过程中的结晶性影响不大.纤维素/全硫化弹性纳米粒子复合膜具有良好的透光性,并且热稳定性也有所提高.加入少量的CSB ENP可以增韧纤维素膜,且能保持良好的力学性能.当CSB ENP的含量为5 wt%时复合膜的断裂拉伸强度和断裂伸长率同时得到了提高.     

静电纺丝法在制备改性醋酸纤维素中的应用

纤维素是一种天然存在于有机物或植物中储量巨大的可再生资源。醋酸纤维素是在催化剂的作用下,将纤维素的羟基酯化而得到的一种热塑性树脂。由于其具有稳定,易于加工,不易燃烧,生物可降解性等特点,常用来替代天然纤维素作为静电纺丝的原料。静电纺丝技术作为目前制备纳米纤维材料的一种简单有效的方法,近些年来一直备受关注。本文系统介绍了以醋酸纤维素为静电纺丝的基体材料, 通过添加纳米粒子、聚合物溶液、表面改性、同轴电纺等物理改性方法以及再生纤维处理和硝化反应等化学改性方法制备改性醋酸纤维素纤维, 讨论了改性后的新材料结构和性能等多方面的变化。综述了近几年来国内外关于以静电纺丝法制备改性醋酸纤维素纤维的研究进展以及其在生物医药、组织工程支架、过滤膜以及功能性织物等方面的应用前景。     

氧化石墨烯改性粘胶纤维复合材料的制备及对水中甲基橙的吸附性能研究

以粘胶纤维(VF)为原料，氢氧化钠为催化剂，氯乙酸钠为改性剂，对粘胶纤维进行羧甲基改性，制备了改性阴离子粘胶纤维(AVF)。以阴离子粘胶纤维为原料，聚乙烯亚胺为交联剂，氧化石墨烯(GO)为改性剂，采用高压反应釜在高温条件下制备了氧化石墨烯改性粘胶纤维复合材料(VF-g-GO),并通过IR、SEM、XPS对产品进行表征，证明VF-g-GO制备成功。三因素三水平正交实验结果表明：VF-g-GO的最佳合成条件是反应温度140℃、聚乙烯亚胺添加量3g、氧化石墨烯添加量0.25g。吸附实验结果表明：VF-g-GO对甲基橙的吸附量随溶液浓度的增加而增大，VF-g-GO在2.0×10^-4mol/L的甲基橙溶液中达到饱和吸附量87mg/g。同时VF-g-GO具有pH敏感性，经过pH=5盐酸溶液酸化处理的VF-g-GO对甲基橙的吸附量明显高于未经盐酸处理的VF-g-GO的吸附量。吸附动力学和吸附等温线实验表明：VF-g-GO对甲基橙的吸附符合准二级动力学方程，Freundlich吸附模型更能解释VF-g-GO对甲基橙的吸附作用。     

纤维素调控合成羟基磷灰石纳米带

本文通过氨水扩散共沉淀法,在可溶纤维素的调控作用下制备得到了纳米带状羟基磷灰石。在120℃下加热回流高浓度氯化钙溶液和纤维素,作为后续合成羟基磷灰石的原料溶液。随后将磷酸二氢钠溶液加入到含有溶解纤维素和Ca2+离子原料溶液中,通过氨水扩散来提高溶液的pH值,从而引发羟基磷灰石从溶液中析出,反应一段时间后,收集析出样品。对照实验样品在不加纤维素条件下反应收集得到。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、傅立叶变换红外仪(FT-IR)和X射线衍射仪(XRD)分析了纤维素对HA晶体形貌和晶体结构的影响。结果显示,实验合成了超薄纳米带状羟基磷灰石晶体,该晶体的合成可能是因为纤维素分子杂化到了HA的晶体中。     

羧甲基纤维素/Fe3O4复合纳米磁性材料的制备、表征及吸附性能的研究

采用改进的氧化沉淀法在羧甲基纤维素(CMC)体系中制备了以磁性纳米Fe₃O₄为核心, 外层包覆羧甲基纤维素的复合磁性纳米材料. 用透射电镜、X射线衍射、红外光谱、Zeta电位和震动样品磁强计对复合纳米Fe₃O₄进行了表面形貌、结构和磁学的表征. 在此基础上研究了复合纳米Fe₃O₄对Cu^2＋的吸附性能, 探讨了溶液pH、反应时间和 Cu^2＋的初始浓度对其吸附性能的影响. 实验结果表明, 复合Fe₃O₄粒子为反尖晶石型, 平均粒径在40 nm左右, 羧甲基纤维素在Fe₃O₄粒子表面是化学吸附, 复合Fe₃O₄粒子的饱和磁化强度为36.74 emu/g, 在中性溶液中Cu^2＋的吸附量最高, 吸附平衡时间为1.5 h, 二级动力学模型能够很好地拟合吸附动力学数据, 吸附等温数据符合Langmuir模型. 复合纳米Fe₃O₄对Cu^2＋的吸附机理主要为表面配位反应.     

新溶剂法纤维素纤维的技术进展

传统的粘胶纤维存在源头污染问题,有必要开发符合环保和资源可再生要求的新溶剂法纤维素纤维生产技术,以作为未来纤维材料的大宗品种.在已开发的众多纤维素溶剂体系中,NMMO(N-甲基吗啉-N-氧化物)溶剂体系已形成了规模化生产;纤维素氨基甲酸酯、氢氧化钠或氢氧化锂/硫脲或锌酸钠或(和)尿素水溶液、离子液体溶剂体系的开发也取得了较大进展.以NMMO为代表的有机溶剂法纤维素纤维产业化工程技术中,连续真空薄膜推进溶解技术具有对比优势;纺丝技术均为干喷湿纺;溶剂回收技术的发展方向是提浓过程的高效蒸发并结合其它节能技术;原纤化控制技术在规模化生产中采用干燥前在线交联.     

ZnCl_2溶液中微波辅助SnCl_4催化纤维素制备5-HMF

将纤维素溶解在ZnCl_2溶液中,以SnCl_4为催化剂,微波下使纤维素降解成5-羟甲基糠醛(5-HMF)。实验考察了微波功率、纤维素的质量、ZnCl_2溶液浓度、反应时间及催化剂与纤维素物质的量比等对5-HMF产率的影响。结果表明,以SnCl_4为催化剂,在优化条件:1.0 g纤维素溶解在100 m L 70%ZnCl_2溶液中,微波功率为420 W,降解反应9 min,SnCl_4与纤维素物质的量比2∶1下,5-HMF的产率达到39.4%。     

高碘酸钠催化微晶纤维素的氧化

主要讨论了使用高碘酸钠(NaIO4)溶液氧化微晶纤维素的过程及性能,用红外光谱(IR)验证了氧化纤维素的生成;通过扫描电镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)以及X射线衍射(XRD)对比了反应前后纤维素的变化;考察了氧化时间、氧化温度、氧化剂的浓度以及溶液的pH值对氧化纤维素的产率及醛基含量的影响;结果表明,反应前后纤维素的晶型和形貌基本没有变化,随着氧化程度的加深,氧化纤维素的热稳定性越来越差;并且随着氧化温度的提高和氧化剂浓度的增大,醛基含量相应提高,而氧化时间和pH值对醛基含量存在相对最高值。     

季铵型离子液体为溶剂的纤维素溶液流变性能研究

研究以一种新型的离子液体季铵盐/DMSO作为溶剂对纤维素浆粕进行溶解,利用旋转粘度计测定不同浓度季铵盐/DMSO/纤维素溶液的粘度与温度关系,发现高浓度高聚合度纤维素溶液的粘度受温度影响更大。利用马尔文旋转流变仪测定不同浓度季铵盐/DMSO/纤维素溶液的流变性能,发现该溶液为切力变稀的非牛顿流体,并分析了溶液组成及温度对非牛顿指数、结构粘度指数的影响,通过Arrhenius方程计算发现,季铵盐/DMSO纤维素溶液的粘流活化能变化不受溶液浓度影响。     

纤维素非水溶剂的进展

<正> 纤维素非水溶剂研究的历史自从1857年Schweizer发现铜氨溶液可以溶解纤维素以来,至今已有一个多世纪。其后,仍不断研究。到本世纪五十年代,以联邦德国Jayme为代表,以乙二胺溶剂为基础,加上镉、镍、钴、锌等金属氧化物,构成了镉、镍、钴、锌的乙二胺溶剂体系,均可溶解纤维素,但溶解数量有限,仅在科学研究上用于测定纤维素的分子量,工业上无意义。为什么长期研究纤维素溶剂呢?用民主德国B.philipp的话说:要使纤维素取得更多的利用,就必须把它变为溶液;此外是粘胶人造纤维企业存在环境污染,流程长,耗劳力多等问题,专家们迫切地希望变革,也属原因之一。