CN1818160A - 纤维素纤维纺丝原液的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维素纤维纺丝原液的制备方法，以离子液体[BMIM]Cl和[BMIM]BF4的混合液为溶剂，把纤维素粉碎之后溶解在溶剂中，得到均匀透明的纺丝原液，达到节约能源、减少污染和提高原液质量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维素纤维纺丝原液的制备方法，具体地说涉及一种以离子液体[BMIM]Cl和[BMIM]BF4混合液为溶剂的纤维素纤维纺丝原液的制备方法。
背景技术
纤维素是一种可再生资源，普遍存在于大自然中。树木、棉花、稻杆、玉米等植物和一些细菌的分泌物中都含有大量的纤维素。纤维素纤维可能成为代替石油裂解纤维产品的可再生资源。目前纤维素纤维的生产主要采用氢氧化钠、丙酮、二硫化碳等作为溶剂和助剂，并需要对所用的纤维素进行黄化、老成和熟成，又涉及到甲醛、亚硫酸盐、硫化钠、硫酸和硫酸锌等化学试剂，所有上述有机试剂都具有挥发性，对环境造成严重的污染和危及着操作人员的健康；而无机试剂都具有强腐蚀性，对设备的腐蚀极大。此外，这些化学试剂的回收需要进行多级减压蒸发和多级结晶沉降，整个回收工序不仅工艺流程繁琐、对工艺参数的控制要求严格，而且会产生大量的废气和废水，又对环境造成严重污染。
室温离子液体与传统溶剂相比，沸点高，不挥发，在较宽的温度范围内以液态存在，且有很好的热稳定性；可以通过选择适宜的阴、阳离子的组合而改变其物理化学性质，是许多有机物、无机物和高分子材料的良溶剂。离子液体作为一种绿色溶剂广泛应用于电化学、有机合成、催化和分离等领域，同时也是许多高分子聚合反应和加工的良溶剂，如聚对苯、聚丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等。美国专利20020010291公开了一种在离子液体中制备高分子量聚异烯烃的方法，美国专利20030157351公开了一种纤维素在离子液体中溶解和加工的方法，中国专利CN 1596282A公开了采用离子液体溶解及加工纤维素的方法。
纤维素在常规溶剂中的溶解度较小且难以溶解，需要进行黄化、老成和熟成等复杂工序，离子液体[BMIM]Cl对纤维素的溶解度很大，可以达到35％(质量百分比)，大大提高了生产效率。此外，纤维素在离子液体中的溶解无需进行黄化、老成和熟成等工序，一方面缩短了工艺流程，另一方面也避免了对环境的污染。但是当纤维素在离子液体[BMIM]Cl中的浓度大于8％时，溶液粘度剧增，呈现凝胶状，难以进行纺丝加工。而离子液体[BMIM]BF4对纤维素的溶解度不大，但是粘度较小。所以目前采用单一离子液体进行溶解和加工纤维素仍存在很多缺陷。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于公开一种纤维素纤维纺丝原液的制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。
本发明的具体方法如下：
把纤维素粉碎之后通过溶解在离子液体溶剂中，离子液体溶剂为[BMIM]Cl和[BMIM]BF4按照10∶90-99∶1摩尔比的混合液，纤维素在原液中的质量百分比为1％-35％。
其中所述的纤维素是竹浆、木浆、纸浆或棉浆中的一种或多种，聚合度在300-1200之间。
其中纤维素在溶剂中的溶解温度为50-150℃。
通过微波、超声波或螺杆挤出可以加速纤维素在溶剂中的分散和溶解。
如此可以得到均匀透明的纺丝原液，达到节约能源、减少污染和提高原液质量的目的。
本发明的优点在于：
(1)所采用的溶剂为离子液体，无毒、无挥发性，有利于环境保护和操作人员健康。
(2)缩短了纤维素纤维纺丝原液的制备时间。
(3)纤维素的溶解更加充分、高效，节约了资源和能源。
采用离子液体[BMIM]Cl和[BMIM]BF4的混合液作为纤维素的溶剂，既保证了纤维素在离子液体中的溶解性，也保证了纺丝原液的可加工性。此外，离子液体混合液和纤维素中水含量的增加会导致溶解度的降低和溶解速率的减慢。
具体实施方式
实例1
配制[BMIM]Cl和[BMIM]BF4摩尔比为8∶2的离子液体混合液作为溶剂。用切浆机将聚合度为400-1000的木浆切割为面积小于1cm2的小片，然后放入真空烘箱内干燥，使其含水率小于2％。
将木浆小片50g和离子液体混合液400g以质量比1∶8的比例混合，充分搅拌后在真空烘箱里升温至80℃，并抽真空以防止吸湿。3小时后木浆已经全部溶解，纺丝原液制备完成。
实例2
配制[BMIM]Cl和[BMIM]BF4摩尔比为9∶1的离子液体混合液作为溶剂。用切浆机将聚合度为300-900的棉浆切割为面积小于1cm2的小片，然后放入真空烘箱内干燥，使其含水率小于2％。
将木浆小片50g和离子液体混合液350g以质量比1∶7的比例混合，充分搅拌后在真空烘箱里升温至80℃，并抽真空以防止吸湿。4小时后木浆已经全部溶解，纺丝原液制备完成。
Claims (5)
1、一种纤维素纤维纺丝原液的制备方法，把纤维素粉碎之后溶解在离子液体溶剂中，其特征在于所述的离子液体溶剂为[BMIM]Cl和[BMIM]BF4按照10∶90-99∶1摩尔比的混合液，纤维素在原液中的质量百分比为1％-35％。
2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的纤维素是竹浆、木浆、纸浆或棉浆中的一种或多种，聚合度在300-1200之间。
3、根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于纤维素在溶剂中的溶解温度为50-150℃。
4、根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于可以通过微波、超声波或螺杆挤出来加速纤维素在溶剂中的分散和溶解。
5、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于可以通过微波、超声波或螺杆挤出来加速纤维素在溶剂中的分散和溶解。
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Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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| CN101215725B (zh) * | 2007-12-27 | 2010-07-21 | 天津工业大学 | 一种纤维素溶剂及用其制备纺丝液的方法 |
| WO2010139426A1 (de) * | 2009-06-02 | 2010-12-09 | Carl Freudenberg Kg | Lösung, umfassend cellulose, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung |
| CN102619026A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-01 | 天津工业大学 | 一种纳微纤维素纤维非织造布的制备方法 |
| CN102838761A (zh) * | 2012-08-27 | 2012-12-26 | 中国热带农业科学院农产品加工研究所 | 一种防止纤维素在离子液体中降解的方法 |
| CN109468688A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-03-15 | 绍兴美标纺织品检验有限公司 | 纤维素纤维的纺丝方法 |
| CN112397849A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-23 | 中国地质大学（北京） | 一种耐高温阻燃电池隔膜及其制备方法和应用 |
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| DE102004025756A1 (de) * | 2004-05-26 | 2005-12-15 | Iolitec Ionic Liquid Technologies Gmbh & Co. Kg | Neue Lösemittel für Titrationen |
| DE102004031025B3 (de) * | 2004-06-26 | 2005-12-29 | Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formkörpern aus Cellulose |
-
2006
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007035322A1 (de) | 2007-07-25 | 2009-01-29 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher, niedrig substituierter Cellulosesulfate |
| CN101215725B (zh) * | 2007-12-27 | 2010-07-21 | 天津工业大学 | 一种纤维素溶剂及用其制备纺丝液的方法 |
| WO2010139426A1 (de) * | 2009-06-02 | 2010-12-09 | Carl Freudenberg Kg | Lösung, umfassend cellulose, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung |
| CN102619026A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-01 | 天津工业大学 | 一种纳微纤维素纤维非织造布的制备方法 |
| CN102838761A (zh) * | 2012-08-27 | 2012-12-26 | 中国热带农业科学院农产品加工研究所 | 一种防止纤维素在离子液体中降解的方法 |
| CN109468688A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-03-15 | 绍兴美标纺织品检验有限公司 | 纤维素纤维的纺丝方法 |
| CN112397849A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-23 | 中国地质大学（北京） | 一种耐高温阻燃电池隔膜及其制备方法和应用 |
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