两种咪唑型离子液体对纤维素的溶解及纺丝性能的比较

摘要

以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM] Ac)和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM] Cl)两种咪唑型离子液体为溶剂,研究比较了它们对纤维素的溶解性能及其溶液的纺丝加工性能。结果发现:两种离子液体均能在一定条件下溶解纤维素,但[EMIM] Ac较[BMIM] Cl对纤维素具有更低的溶解温度和更快的溶解速率。从流变分析还发现:纤维素/[EMIM] Ac溶液与纤维素/[BMIM] Cl溶液均为切力变稀流体,相同条件下纤维素/[EMIM] Ac溶液的黏度远低于纤维素/[BMIM] Cl溶液,使其可在相对低的温度下纺丝。此外,GPC分析结果表明:纤维素在用[EMIM] Ac溶解及纺丝过程中降解程度较小,而用[BMIM] Cl进行溶解纺丝时,降解作用则较明显。对纤维结构与力学性能的分析结果进一步表明:与相同喷头拉伸比下制得的[EMIM] Ac法再生纤维素纤维相比,[BMIM] Cl法再生纤维素纤维的聚集态结构相对较完善,结晶度与取向度更高些,从而使其力学性能也相对较好。