14二氧六環廠家
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                  采用氧化甲基嗎啉制備纖維素膜

                  2020-06-23 17:27:06

                  今天,精細化工原料廠家為大家介紹采用氧化甲基嗎啉制備纖維素膜的工藝及研究成果

                  在 NMMO 制備纖維素膜工藝中,纖維素在NMMO 的溶解方式有直接溶解法和間接溶解法直接溶解法是先通過減壓蒸餾的方法將 NMMO 溶劑含水量降到 13% 以下,然后再將纖維素加入 NMMO溶劑中溶解。間接溶解法是將纖維素加入未經增濃的NMMO 溶劑中進行溶脹,然后再減壓蒸餾脫水。


                  將與 NMMO 溶液混合的纖維素在 85 ~ 120℃ 下減壓脫水、溶解,以得到較高濃度的纖維素溶液;經過濾、脫泡后,較高濃度的纖維素溶液通過環狀口?;颡M縫口模擠出,在低溫水浴或 NMMO 與 H 2 O 混合浴中凝固成形,最后經拉伸、水洗、塑化、干燥等工藝制成NMMO 纖維素膜


                  一、原料的選擇

                  成膜使用的纖維素漿粕可以是木漿或棉漿,同其他纖維素制品對漿粕的要求一樣,要求纖維素漿粕雜質含量低、分子質量分布窄。以 NMMO 為溶劑,以含大量半纖維素和木素的未漂漿為原料,生產 Lyocell 纖維,該工藝減少了對纖維的加工處理過程,提高了纖維素得率,降低了生產成本,同時保持了傳統 Lyocell 纖維的優良特性。

                  以竹漿粕為原料,NMMO 制備竹基纖維素薄膜,發現NMMO 制備的竹基纖維素薄膜具有近似原竹纖維的物理性能。

                  含有木素、半纖維素和鈣、鎂、鐵等離子的慈竹漿為原料,以 NMMO 為溶劑來生產 Lyocell 纖維,研究了用 NMMO 作溶劑溶解竹纖維素的工藝條件,并對如何選擇制備竹 Lyocell纖維的竹漿原料進行了闡述。

                  用乙醇法制備蔗渣漿,以 NMMO 為溶劑將蔗渣漿纖維素溶解成膜,并對制得的纖維素膜的結構進行了探索。

                  氧化甲基嗎啉

                  二、纖維素在 NMMO 中的溶解

                  纖維素加入 NMMO 中,首先發生潤脹,快速運動的 NMMO 分子擴散進入纖維素中,并到達無定形區和結晶區的表面。此時,無定形區的氫鍵首先出現變化,纖維素分子間的氫鍵被打開并被纖維素和NMMO 分子間的氫鍵所代替。隨著無定形區氫鍵的斷裂,NMMO 分子不斷進入纖維素的無定形區和結晶區,并形成潤脹化合物,破壞纖維素的超分子結采用氧化甲基嗎啉制備纖維素膜的研究進展構,結晶區內的氫鍵也不斷被打開,最終使 NMMO分子無限進入,導致纖維素溶解。

                  微波 (功率 105 ~ 490 W,頻率 2450 MHz) 對 NMMO溶解纖維素進行加熱處理。在纖維素溶解過程中采用微波加熱能夠大大縮短纖維素溶解時間,并且能耗也降低

                  不同濃度的纖維素/NMMO/水體系制膜并測定了纖維素膜結晶區和聚合度,發現微波加熱的功率為 210 W 時最有利于纖維素在 NMMO 中的溶解。

                  吹膜法來制備纖維素膜,通過改變吹脹比和拉伸速度得到不同力學性能的纖維素膜。纖維素膜強度的提高使得纖維素膜可以吹得很薄,從而降低了單位面積纖維素膜的成本。

                  NMMO 法,分別以水、甲醇、乙醇和由它們配制的雙組分溶液為凝固浴,制備了纖維素膜。研究結果表明,不同凝固浴制備出的纖維素膜在干態形貌上差別明顯。纖維素膜的濕態孔隙率基本不受凝固浴組成影響,而干態下的致密區域在水溶脹后呈現多孔結構??讖诫S纖維素結晶度的增大而增大,纖維素結晶度相當程度上決定了濕膜的孔徑,因而對濕膜平均孔徑影響很大。通過改變由甲醇和乙醇組成的凝固浴,可分別或協同地調控纖維素膜的干態或濕態結構。

                  以 NMMO 為溶劑,采用 L-S 相轉化法制備非對稱纖維素膜。研究結果表明,隨刮膜速度的提高,制得的纖維素膜的表面平均粗糙度變小,膜表面變平整,孔徑變小,結晶度增大,縱橫向的取向度有一定程度的增加,水通量及透明度下降,而截留率與拉伸強度增大。


                  三、NMMO 纖維素膜的成形

                  以棉纖維為制膜原料,沉浸凝降法制得了具有良好氣體通透性的纖維素膜。研究發現,當纖維素濃度為 5%時,制得的纖維素膜的表觀質量好、透明度高。

                  NMMO 溶解纖維素,并向纖維素溶液中添加無機填料來制備纖維素膜,研究了不同填料種類和添加量對纖維素膜力學性能的影響。結果表明,SiO 2 、多孔沸石、CaCO 3和 TiO 2 添加量分別為1. 5%、1. 0%、0. 5% 和 0. 1% (對纖維素) 時,制備的無機充填纖維素膜的力學性能較好,添加量為1%的硅烷偶聯劑處理后的無機充填纖維素膜力學性能更好。采用 NMMO 作溶劑,在纖維素/NMMO溶液中加入有機黏土 (十二烷基三苯基-磷-云母,C12PPh-mica) 來改善纖維素膜的機械性能與氣體阻隔性。研究發現,加入很少量 (1% ~ 7%) 的有機黏土就可以達到很好的效果。


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