DMSO/ILs复合溶剂对纤维素的高效溶解及纺丝研究

摘要

纤维素的高效绿色溶解是纤维素加工的关键,本研究发现二甲基亚砜/离子液体(DMSO/ILs)复合溶剂可以高效溶解纤维素,并且随着ω DMSO的增加,其对纤维素的溶解度与溶解速度显著增加,40℃时在DMSO/ILs (ω DMS0=75％)中溶解度可达16％,明显好于纯ILs的8％.电导率及1H-NMR测试结果表明,DMSO的加入优先将ILs中阳离子溶剂化,使得的ILs解离出更多破坏纤维素氢键相互作用的自由阴离子,同时DMS0的加入大大降低了溶剂粘度,使得ILs能和纤维素分子充分混合,促进溶解.选用DMSO/ILs (ωDMS0=75％)作为溶剂,通过优化纺丝工艺,制备再生纤维的最大断裂强度可达2.43cN/dtex,断裂伸长率为10.4％,结晶度为58.77％,纤维截面圆整,孔洞较少,基本达到普通粘胶纤维性能.此外该溶剂成本较低,有望成为纤维素纤维大规模生产新型高效溶剂.