基于废弃棉制备有色再生纤维素膜及其结构性能研究

有色废弃棉织物数量庞大,但其回收需经过剥色再染色处理,工艺复杂、能源消耗大。经预处理后,不同聚合度的有色废弃棉织物可直接溶解在[Bmim]Cl/DMSO体系和NMMO/H_(2)O体系中,凝固再生后制备得到有色再生纤维素膜制品。本文通过偏光显微镜观察纤维素在两种溶剂体系中的溶解情况,使用色强度指标表征颜色保留情况,并采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和万能材料试验机对不同聚合度试样再生前后结构性能进行表征。结果表明,两种溶剂体系均是有色废弃棉织物的良溶剂,再生后颜色均得以保留,[Bmim]Cl/DMSO体系对高聚合度试样溶解性更好,制备的再生膜聚合度、结晶度、色强度、力学性能均优于NMMO/H_(2)O体系再生膜,为有色废弃棉织物的绿色回收和高值化应用提供了可能性。

低取代羟丙基纤维素的制备工艺优化探析

文章采用液相法制备低取代羟丙基纤维素(L-HPC),设计L 9(34)正交实验以浊度值为间接判定指标讨论并确立了制备L-HPC的最佳碱化温度、碱化时间、碱化质量分数和醚化温度,通过气相色谱(GC)、FT-IR、XRD和偏光显微镜表征了不同醚化程度L-HPC的结构和性能。结果表明,在固定醚化剂环氧丙烷(PO)与纤维素质量比为1.7的情况下,碱化温度20℃、碱化时间2 h、碱化质量分数20%、醚化温度85℃时可以制备得到在碱液中溶解性能相对最优的L-HPC。此外,纤维素经醚化改性后部分羟基基团成功被羟丙基基团取代得到L-HPC,易溶于弱碱,随着醚化程度的加深,L-HPC在碱液中的溶解性提高,但结晶度有所下降,L-HPC膜的力学性能提高。

液相法制备低取代羟乙基纤维素及其结构和性能研究

低取代羟乙基纤维素(HEC)具有成纤潜力,但是目前采用的气固相制备方法不佳,采用液相法制备了HEC,运用正交试验考察了碱化温度、碱化时间、碱化浓度、醚化温度对HEC溶解性的影响,同时通过气相色谱、X射线衍射、核磁碳谱和偏光显微镜对优化工艺下产物的结构和性能进行表征。结果表明:当碱化温度为20℃,碱化时间为1h,碱化浓度为20%,醚化温度为70℃时为相对最优的制备工艺条件。纤维素经过微弱的醚化改性,羟乙基基团取代了纤维素上的部分羟基基团,制备出具有碱溶性的低摩尔取代度(MS)的HEC,且随着醚化程度的加深,HEC结晶度下降,溶解性能逐渐改善,但HEC膜的力学性能有所下降。

有色废弃棉织物在[Bmim]Cl/DMSO中的溶解与再生

针对传统有色废弃棉织物回收过程中剥色再染色工艺复杂、能源消耗大等问题,采用[Bmim]Cl/DMSO溶剂对有色废弃棉织物进行有色回收。对有色棉织物进行酸、碱预处理,研究预处理浓度、时间和温度对织物聚合度和颜色的影响。结果表明,酸预处理可有效控制棉织物的聚合度,染色棉织物的颜色保留程度高。利用[Bmim]Cl/DMSO溶剂溶解有色棉织物,通过偏光显微镜观察棉纤维的溶解情况,凝固后制备有色再生纤维素膜。采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和万能材料试验机对再生纤维素膜的结构和性能进行表征,发现该体系可将染料颜色保留在再生制品内部,同时,残留的染料没有影响棉纤维的溶解及再生纤维素膜的结构和性能。