NMMO_DMSO溶剂体系对纤维素溶解作用的研究

NMMO_DMSO溶剂

纤维素科学与技术

一

溶剂体系对纤维素溶解作用的研究肖长发天津纺织工学院文,

天津一

摘借助

射线衍射和核磁共振技术研究了纤维素在,

甲基氧化,

吗琳二甲基亚矾

溶剂体系中的溶解机理虽然浸入高度溶胀的纤维素分子之间与纤维,,

。

可以溶胀纤维素并使少量部分取向性差或不完整的微晶体溶化但不能溶解纤维素

素发生某种形式的相互作用加速了纤维素的非晶化和化作用关键词,

的溶剂

最终使体系成为均匀的溶液纤维素,

一

甲基氧化吗琳

,

二甲基亚矾

,

溶解机理

,

箭门切

音口,。

粘胶纤维的生产已有百余年历史作为化学纤维的重要品种一直得到持续稳定均发展然而一,

传统的生产工艺复杂

,

并伴随产生很多有害物质所以纤维素新型溶剂特别是非水溶剂,

体系的研究与开发历来为人们所重视〔射线衍射方法对纤维素在。

’‘一

〕

。

本文利用化学的和物理的即核磁共振

和

一

甲基氧化吗琳二甲基亚枫

溶剂体系中的溶

解机理进行了分析和讨论

实验部分以日本富士纺绩株式会社产粘胶纤维为原料。

为了便于配制用于

液用

,

的盐酸于。

℃水解处理枯胶纤维,

小时制成纤维素,

皿

将纤维素

胶束溶解在碱性锡一乙二胺络合物中按,

一

一

试验的纤维素溶胶束〔〕方程测出粘。

均聚合度约为了研究溶剂化作用对纤维素结晶结构的影响胀小时后,

将天然纤维芒麻于型一

℃在,

中榕在同样温度

除去部分,。

并加入适量

公司制品,

下反应一定时间然后嵌入

薄膜之间在常温下用理学一一

射线衍射仪进行一

射线衍射试验将试样溶解在进行核磁共振试验收稿日期,,

。

溶剂中调制成和

,

溶液用。

,

一

型

仪

观察频率分别为日

基准试样为四甲基硅

年

月

NMMO_DMSO溶剂

溶剂体系对纤维素溶解作用的研究。

一

结果与讨论反应时间不同的试样进行了射线衍射试验结果表明随反应对芋麻及其与时间延长试样射线衍射图上的衍射点有趋于变锐的倾向但各衍射的面间距没有明显变,。

,

一

,

这种结果意味着化图及表或不完整的纤维素微晶体而在,

。

难于进入芋麻胶束中而只能溶化部分取向性差与纤维素分子之间没有发生化学作用或者结晶溶化,,

一

再结晶过程

。

二,,

《《在一、、

、

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、

口几

产

洲户

口

芋麻图

反应芋麻及其与

小时一

反应

小时

不同反应时间的

射线衍射示意图

表

芋麻及其与

不同反应时间的

一

射线衍射面间距计算值

,

娜

『〕 )日口,】勺}〕山白自臼八白曰合八八,

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、

,

、

班

。

,

,

。

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纤维素科学与技术

一

一

。

溶液中及

’

一

谱图如图。

所示各已知归属的谱峰标,,

。

于图中此处着重考察一

。

、

。

中添加。

,

所得

三个峰的归属问题为此在为与原图对应横坐标处其中谱图见图,

,

的放大部分

,

图

一

。

溶液的。

’

一

谱图比较,

比较图的高度变低,

与

,

几乎看不出明显的变化,

但

,

和。。

可以发现三个峰

表明这三个峰与纤维素葡萄糖残基上的三个经基对应被重氢置换’一

因为在溶液中添加

后

,

纤维素经基上的图

导致核磁共振强度降低

为在不同温度下测定的℃冷却到,

谱图其中。

,

为的

‘

,

为

‘

,

为

℃

,

而,

是将溶液由,

℃后得到的结果

在图。

中有两个峰向高磁场方向漂移,,

如果温度进一步升高三个峰几乎全部消失,

这是由于随着温度升高。

一

热运动的能

量提高分子在磁场中由选择性的单一取向向多元化取向转化的缘故将溶液由较高的温度降至较低的温度分子在磁场中热运动受到限制与纤维素分子上三个轻基对应的三个谱峰,

又重新出现,

。

我们研究了纤维素在四乙基氯化钱,。

溶剂体系中的溶解机理在,,

,

’

一

和位的谱图上沿横坐标数值由小到大的方向三个经基分别与纤维素葡萄糖残基碳原子对应为了确认本研究体系纤维素葡萄糖残基位峰的归属采用能够与位经基优试验先反应的三苯甲基氯与纤维素反应制成三苯甲基纤维素阁进而再进行,,

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溶剂体系对纤维素溶解作用的研究

一

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一

。

溶液不同温度下的’一

,

一

谱图。

为三苯甲基纤维素的谱峰与纤维素位图一

一

。

体系的。

对应而位于一,

。

和

可见谱图由图的两个峰强度很弱

,

一,

随着温度

升高

,

,

几乎消失

所以难于确定其归属

结

论可使纤维素溶胀,

但不能溶解纤维素

。

溶剂体系之所以能够溶解。

纤维素,

,

是由于,

与纤维素之间形成某种次价键力的

相互作用所致通过次价键力的形式。

根据分子结构特,

点可以假设这种作用是由于

浸入处于高度溶胀的纤维素大分子之间切断某些纤维,

素分子间的氢键结合溶解,

形成分子复合体系

,

即非晶部分以及不完整或,

较小微晶体首先溶解同时加速了纤维素非晶化和,

的溶剂化过程

由表及里使纤维素

直至最后体系成为均匀的溶液

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一

图

三苯甲基纤维素加

刁

体系的

’

一

谱图

参,

考,

文

献

,

,

,

,

荒井键一郎小林无二雄,

,

高分子加工大有机化学

,

,

,

东京,

朝仓书店

,

一

,

一

一

对

,

,

一

一

,

一

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溶荆体系对纤维素溶解作用的研究

一

,

,

,

一

,

加

,

。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ncwe.html