纤维素在NMMO水溶液中的溶解机理研究进展

被称之为绿色纤维的Lyocell纤维,其成功开发的基础在于纤维素溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)的发现。尽管在发现初期,就有人根据溶解现象和实验证实纤维素在NMMO水溶液中的溶解过程是一个大分子间氢键被破坏的物理过程,但人们对其溶解机理的认识还是经历了一个长期的过程。以往的实验方法局限于纤维素分子与溶剂分子间弱相互作用的研究,随着计算机技术的发展,分子模拟的方法填补了这一空白,使纤维素的溶解机理得到了新的认识,例如纤维素分子和NMMO分子的两亲性,以及疏水缔合相互作用。纤维素溶解机理的深入认识不仅可以促进Lyocell过程稳定性、溶剂回收效率的提升,还会为新溶剂的开发奠定理论基础。本文从NMMO的认识过程、纤维素在NMMO水溶液中溶解过程的实验发现和分子模拟计算等方面,全面总结和理解纤维素在NMMO水溶液中的溶解机理。