【摘 要】
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纤维素是天然可再生高分子,在国民经济中具有重要的战略意义,如何提高其利用价值是当今该领域的重要课题。本文选取ZnCl2水溶液作为纤维素的溶剂,研究了尿素和超声预处理对纤维素/ZnCl2溶液的影响;用广角X射线衍射(WaXD)和傅立叶红外光谱(FTIR)分析了再生纤维素的结构;用AR550流变仪分析了纤维素/65%ZNCl2溶液的稳态流变性质;探讨了ZnCl2水溶液溶解纤维素的机理。主要研究结果如下
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纤维素是天然可再生高分子,在国民经济中具有重要的战略意义,如何提高其利用价值是当今该领域的重要课题。
本文选取ZnCl2水溶液作为纤维素的溶剂,研究了尿素和超声预处理对纤维素/ZnCl2溶液的影响;用广角X射线衍射(WaXD)和傅立叶红外光谱(FTIR)分析了再生纤维素的结构;用AR550流变仪分析了纤维素/65%ZNCl2溶液的稳态流变性质;探讨了ZnCl2水溶液溶解纤维素的机理。主要研究结果如下:
1)实验结果显示盐溶液的浓度对纤维素的溶解有较大影响。纤维素DP=200在65%ZNCl2水溶液中最多可溶解至15%,纤维素DP=650为7%。纤维素/65%ZNCl2溶液与水混合后可以直接得到再生纤维素。再生纤维素的WaXD和FTIR谱图中都没有新的谱峰生成,说明其化学结构没有变化。纤维素的红外结晶度指数下降。
2)不同浓度的纤维素/65%ZNCl2溶液在不同温度下的稳态流变特点:25℃时C*[η]=1,C**[η]=4.2,后者小于理论值。C*[η]随温度的降低有明显的变化,C**[η]值变化不大。纤维素溶液的粘流活化能随纤维素浓度的增大而迅速增大。
3)纤维素/65%ZNCl2溶液的稳态温度扫描曲线显示65%ZNCl2水溶液和纤维素/65%ZNCl2溶液均有可逆凝胶的特点。
4)尿素对高聚合度的纤维素有明显的保护作用。加入尿素的纤维素/ZnCl2溶液得到的再生纤维素的晶态发生了变化,其红外结晶度指数略有提高。
5)超声预处理可以加快纤维素的溶解,但是也促进了ZnCl2水溶液对纤维素的降解。
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