[發(fā)明專利]一種改善低聚合度纖維素材料的加工性能和/或力學(xué)性能的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611021961.6 | 申請日： | 2016-11-16 |
| 公開（公告）號： | CN108070109B | 公開（公告）日： | 2020-04-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉琛陽;劉佳健;張軍;張金明 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院化學(xué)研究所 |
| 主分類號： | C08L1/02 | 分類號： | C08L1/02;C08L1/04;C08J5/18;D01F8/02 |
| 代理公司： | 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245 | 代理人： | 關(guān)暢;王春霞 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 改善 聚合 纖維素 材料 加工 性能 力學(xué)性能 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種改善低聚合度纖維素材料的加工性能和/或力學(xué)性能的方法。本發(fā)明改善低聚合度纖維素材料的加工性能和/或力學(xué)性能的方法是將高聚合度纖維素原料和低聚合度纖維素原料的共混物作為原料。本發(fā)明能夠同時改善低聚合度纖維素材料的加工性能和力學(xué)性能，具有工藝簡單、無污染、能耗小等優(yōu)點(diǎn)。在使用離子液體作為纖維素溶劑的情況下，所用的離子液體溶劑合成方法簡單、價格便宜、無毒無害，同時溶劑回收容易、安全性高。通過加入少量高聚合度纖維素組分，纖維素溶液的加工性能(成膜性和成纖性)顯著優(yōu)于低聚合度纖維素溶液，進(jìn)一步得到的再生纖維素纖維或薄膜的強(qiáng)度顯著優(yōu)于以低聚合度纖維素原料制備的再生纖維素纖維或薄膜。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種改善低聚合度纖維素材料的加工性能和/或力學(xué)性能的方法，涉及天然高分子加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著全球性環(huán)境污染問題的日益加劇和石油能源的急劇耗竭，以天然可再生資源為原料的高分子材料的研究得到迅速發(fā)展。纖維素是地球上最為豐富的天然高分子，易得、可再生，同時具有廉價、可降解和對生態(tài)環(huán)境不產(chǎn)生污染等優(yōu)點(diǎn)。目前纖維素基材料已廣泛應(yīng)用于塑料、紡織和造紙等傳統(tǒng)工業(yè)，并在食品、化工、日用品、醫(yī)藥、建筑、油田化學(xué)與生物化學(xué)領(lǐng)域得到了重要應(yīng)用。人們預(yù)計(jì)，在未來的日子里，纖維素材料將在改善生態(tài)環(huán)境、提高人類生活質(zhì)量、發(fā)展新型材料等諸多方面扮演重要角色。
在生產(chǎn)加工過程中，為了保證再生纖維素材料的性能，纖維素制品通常采用高純度和高聚合度的纖維素為原料進(jìn)行制備，包括木漿粕、棉漿粕等聚合度在600～800的纖維素原料。為了得到性能更優(yōu)異的再生纖維素制品還會使用更高聚合度的纖維素原料，包括高品質(zhì)木漿粕、棉短絨等在內(nèi)的聚合度在1000以上的纖維素原料。這些高聚合度的纖維素原料存在生產(chǎn)成本高、原料生長周期長等缺點(diǎn)。然而，在人們的生產(chǎn)生活中，還存在著大量價格低廉的低聚合度的纖維素，包括微晶纖維素(聚合度220)、植物秸稈中的纖維素(聚合度280)和廢舊含棉紡織品中的纖維素(聚合度260)等。由于這些纖維素的聚合度偏低，導(dǎo)致以其為原料制得的再生纖維素材料性能偏低，這嚴(yán)重限制了低聚合度纖維素的使用。采取有效方法利用低聚合度纖維素原料具有重要的實(shí)用意義和經(jīng)濟(jì)價值。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改善低聚合度纖維素材料的加工性能和/或力學(xué)性能的方法，即本發(fā)明通過將少量的高聚合度(聚合度通常大于1300)的纖維素原料與低聚合度的纖維素原料一起使用，可以顯著提高所得纖維素溶液的加工性能(成膜性和成纖性)以及再生纖維素纖維或再生纖維素薄膜的力學(xué)性能，因此通過本發(fā)明可簡單有效地由低聚合度纖維素原料制備高性能的再生纖維素材料。。
本發(fā)明所提供的改善低聚合度纖維素材料的加工性能和/或力學(xué)性能的方法，是將高聚合度纖維素原料和低聚合度纖維素原料的共混物作為原料制備所述低聚合度纖維素材料。
上述的方法中，所述高聚合度纖維素原料的聚合度(銅乙二胺法測定)可為1300～4000，具體可為1500～3500、1500、2400或3500；
所述高聚合度纖維素原料可為木漿粕、棉漿粕、竹漿粕、棉短絨和細(xì)菌纖維素原料中至少一種。
上述的方法中，所述低聚合度纖維素原料的聚合度(銅乙二胺法測定)可為150～300，具體可為220～280、220、260或280；
所述低聚合度纖維素原料可為微晶纖維素、植物秸稈制得的纖維素和廢舊含棉紡織品制得的纖維素原料中至少一種。
上述的方法中，所述高聚合度纖維素原料與所述低聚合度纖維素原料的質(zhì)量比可為1：4～8，具體可為1：4、1：5、1：7或1：8。
上述的方法中，將所述高聚合度纖維素原料和所述低聚合度纖維素原料粉碎后使用，效果更好。
上述的方法中，所述方法包括如下步驟：所述共混物溶于溶劑中經(jīng)溶解得到纖維素溶液；
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