离子液体中生物质聚合物的溶解行为及其再生纤维研究
近年来,离子液体研究取得了飞速发展,在纺丝技术领域中得到广泛应用,如纤维素纺丝、天然蛋白质纤维纺丝、木质素纤维纺丝等.本课题在离子液体应用于纺丝研究的背景下,采用天然生物质聚合物玉米秸秆作为原料,选取离子液体和二甲基亚砜混合溶液作为溶剂.研究了该有机电解质体系在生物质转化技术中,对各组分综合利用的工艺技术;开发了有机电解质预处理生物质,原位萃取木质素静电纺丝制备木质素基纤维的工艺过程,并对纺制的木质素基纳米混合纤维进行了详细研究.本课题研究的主要内容是利用离子液体/二甲基亚砜新型混合溶液溶解、预处理生物质高聚物并分离出其中的木质素,采用玉米秸秆木质素与合成高聚物原位萃取混合,通过静电纺丝制备玉米秸秆木质素基纳米/微米纤维混合材料.主要内容如下:1.将离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim][Ac],20 mol%)与二甲基亚砜(DMSO,80mol%)混合组成新型有机电解质溶液,140℃下溶解处理玉米秸秆2 h;充分溶解后,50℃条件下采用反溶剂无水甲醇再生玉米秸秆,并进行滤渣、滤液分离,滤液用旋蒸法去除甲醇得到含有萃取木质素的[Emim] [Ac]/DMSO (XILs=20%)溶液.2.滤渣(即再生玉米秸秆)通过酶解处理得到酶解木质素,将酶解木质素溶解在[Emim][Ac]/DMSO (XILs=20%)有机电解质体系中配制酶解木质素溶液,并与聚丙烯腈(PAN)/[Emim][Ac]/DMSO (XILs=20%)溶液按照2:8、4:6、6:4、8:2的质量比混合得到纺丝液,再将该纺丝液通过静电纺丝制备木质素/聚丙烯腈混合静电纺纳米纤维.3.用含有萃取木质素的[Emim] [Ac]/DMSO (XILs=20%)滤液作为溶剂,原位萃取法溶解酶解木质素配制玉米秸秆木质素溶液,并与PAN/[Emim][Ac]/DMSO (XILs=20%)溶液按照2:8、4:6、6:4、8:2的质量比混合得到纺丝液,通过静电纺丝制备木质素/PAN混合静电纺纳米纤维.通过扫描电镜(SEM),傅里叶变换红外(FTIR),热重分析(TGA),差示扫描量热法(DSC)等表征手段对木质素/PAN混合材料的结构和性能进行了研究.
- 作者：
- 解相婧
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 纺织工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 郑来久；谢海波
- 中图分类号：
- TQ340.64
- 关键词：
- 玉米秸秆；木质素；离子液体；静电纺丝；聚丙烯腈
- Corn straw； lignin； ionic liquid； electrospining； polyacrylonitril