论文部分内容阅读
以细菌纤维素为原料,研究了其理化性能和在不同溶剂中的溶解性能,优选出合适的溶剂体系,制各了细菌纤维素溶液,探讨了溶液的流变性能,研究了制膜和成纤工艺条件,并测试了膜和纤维的各项性能。取得了如下主要结果:细菌纤维素经活化后能够溶解于氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺、多聚甲醛/二甲基亚砜和N-甲基吗啉-N-氧化物溶剂体系,综合考虑三种体系的溶解过程、所需条件和溶解再生后纤维素的各项性能,选择氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺作为细菌纤维素溶剂制备溶液。活化可以提高细菌纤维素的溶解性能。乙二胺对细菌纤维素的较佳活化条件为:乙二胺浓度为10%,室温下活化90min。细菌纤维素在LiC1/DMAc溶剂体系的最佳溶解条件是:LiC1浓度7%,溶解温度80~100℃,搅拌时间60min,搅拌速度900rpm,在该条件下浓度为2%的细菌纤维素的溶解度可达97.5%。细菌纤维素溶液为“切力变稀”型流体,随着剪切速率的增大和温度的升高,溶液的表观粘度逐步下降。制备再生细菌纤维素膜的最佳工艺条件为:细菌纤维素浓度2%,凝固浴浓度30℃,凝固浴温度20℃,凝固时间9min,在该条件下制备的再生膜经10%甘油塑化20min后的拉伸强度为16.78MPa,伸长率为98.56%。扫描电镜照片显示,再生细菌纤维素膜的断面呈现一定的片层结构,表面致密,光滑均匀。对比再生前后细菌纤维素膜的红外光谱和XRD图谱可知,细菌纤维素再生后没有发生衍生化,但晶型由原来的纤维素Ⅰ变为Ⅱ,结晶度由83.6%下降到23.4%。热失重分析表明,再生细菌纤维素膜比原料热稳定性稍有降低。制备细菌纤维素纤维的最佳工艺条件:细菌纤维素浓度2.5%,凝固浴浓度30%,温度20℃,此工艺条件下制备的纤维其强度为2.37cN/dtex。由细菌纤维素纤维的红外光谱和XRD图谱可知,细菌纤维素再生后没有发生衍生化,具有纤维素Ⅱ型晶型。扫描电镜照片显示,细菌纤维素纤维结构致密,表面光滑,截面接近圆型。