离子液体溶解细菌纤维素工艺优化及性能

摘要

为提供一种新型高效的细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)溶解途径,本文以投料量、复合溶剂配比、溶解温度为实验因素,对离子液体咪唑类氯盐氯化-1-烯丙基-3-甲基-咪唑(1-allyl-3-methylimidazolium chloride.AmimCl)和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)溶解BC工艺进行优化,并对溶解后的BC进行再生处理,利用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、X-射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)及热重-差示扫描量热(Thennogravimetric Analysis-Differential Scanning Calorimetry,TG-DSC)对AmimC1溶解再生前后BC的化学基团、结晶度、表面形貌及热性能进行了分析.结果 表明,离子液体AmimCl溶解BC最优工艺为:溶解温度为110℃,复合溶剂比为AmimCL∶ DMI=8∶2,溶解时间为11h,此条件下BC/IL溶液中BC质量分数可达6.5％.离子液体AmimC1溶解BC属于物理过程,不破坏其基本结构,溶解再生后的BC结晶度及热性能有所降低,纤维表面出现很多裂缝及孔洞,微纤丝堆积变得松散.本研究为BC实际应用过程中难溶解的问题提供了新的思路,为BC改性奠定了理论及技术基础.