纤维素总结.

具体的溶解过程:将碱纤维素与饱和尿素溶液混合,然后加入少量特殊的惰性溶剂,在加热条件下，反应一段时间后,反应生成浅灰色的固体氨基甲酸酷酯,然后将生成浅灰色的固体，溶解在氢氧化钠溶液中制得纺丝原液,使用硫酸做凝固浴进行湿法纺丝,最后将制得的醋纤维放入碱液分解浴分解,这将制得纤维素纤维。

1.2 直接溶解法：

1.2.1 碱水溶液体系：

很久以前人们就尝试用氢氧化钠(Na0H)水溶液来溶解纤维素,但是都出现了很多问题,影响了实验进展，因为溶解所需时间长,而且只能溶解一些比较特殊的纤维素,还要在溶解前需要对纤维素进行比较复杂预处理,如蒸汽闪爆处理等，但是由于NaOH水溶液是溶解纤维素的溶剂中最便宜的,因此人们对这一溶剂体系的研究一直没有停止过，1984年,日本Kamide等人在特定条件下制得具有非结晶态结构的铜氨纤维,当温度为4℃时,再生纤维素能完全溶解在质量百分数8﹪一10﹪的氢氧化钠溶液中。

1.2.2 碱/尿素或硫脲/水体系：

20世纪70年代,Suvorova报道了在NaoH溶液中添加一定量的尿素(urea)有助于溶解纤维素,而且不会造成纤维素的降解,Kamide等也报道了经闪爆处理过的木纤维素能很快溶解在含8%一10%(质量百分比)尿素的NaOH/尿素水溶液中,张俐娜对上述体系进行改进,通过调节尿素的含量,使得溶剂体系能够很好地溶解包括棉纤维素在内的多种纤维素,在此基础上,他们还陆续发展了NaOH/硫脲水溶液，LiOH/

尿素水溶液和LiOH/硫脲水溶液等多种纤维素溶剂体系。LIOH/尿素水溶液与氢氧化钠/尿素/水体系类似,能溶解更高分子量的纤维素,这足囚为Li半径要比Na小许多,更易进入纤维素内部,破坏纤维素的结构。

1.2.2 铜氨溶液体系：

铜氨溶液是最早用来溶解纤维素的溶剂,除铜氨溶液外,部分过渡金属的乙二胺溶液也可以用于溶解纤维素,两者的溶解原理一致，溶液中的铜氨络合离子能与纤维素反应形成醇化物或者分子化合物,通过这种反应使纤维素溶解。 1.2.3 离子液体溶剂体系：

Swatlski发现离子液体在常温条件下只能润湿纤维素纤维,而无法将其溶解,但加热至100—110℃,就能发现纤维素能够缓慢溶解在某些含Cl- ，Br-，SCN-阴离子的离子液体中,进而得到一系列纤维素溶液，离子液体溶解纤维素。

三：制备纤维素溶剂的一些专利：

1）张丽娜:一种溶剂组合物及其制备方法和用途：

190克6.5 wt% NaOH/15wt%尿素混合水溶液(将氢氧化钠和尿素按比例混合，加水配成该溶剂组合物)，置于-5℃冰盐浴中冷却，然后加入10克棉短绒浆(聚合度500 )快速搅拌，得到透明的纤维素溶液。落球法测该纤维素溶液粘度约为60 Pa .S。在1-2 MPa大气压力下用400目纱布及府绸过滤，溶液可完全过滤，所得溶液中无肉眼可见纤维存在。纤维素完全溶解，得到溶解度为100%的纤维素透明溶

液。

该方法的创新点：

首次发明可直接快速溶解纤维素的氢氧化钠和尿素水溶液溶剂组合物及其制备方法。本发明涉及的氢氧化钠和尿素水溶液可直接快速溶解天然纤维素(棉短绒浆、草纤维浆、甘蔗 渣浆、软木浆、硬木浆等)和再生纤维素(无纺布、玻璃纸、粘胶短纤、长丝等)，并可得到高溶解度(溶解度可达100％)的透明的纤维素浓溶液。

2）张军：用离子液体溶解纤维素：

称取1. 0g浆粕纤维素撕碎后在150m1 NaOH水溶液(20%)中浸泡2h后，用乙醇清洗三遍，真空干燥后待用。称取2.0g真空干燥的EMIMAC离子液体，加入0. 06g活化纤维素，在80℃油浴中加热，并进行磁力搅拌。随着时间的延长，纤维素先发生溶胀;随即形成浑浊的溶液，偏光显微镜下观察有明显的纤维丝存在;最后，溶液逐渐变得澄清透明，在偏光显微镜下观察，满视野呈黑色，说明纤维素完全溶解，整个溶解过程为24小时，由此制得浓度为2. 91wt%的纤维素溶液。

3）张丽娜：一种溶剂组合物及其制备方法和用途：

取再生纤维素(粘胶短纤)15克，加入185克8 wt%NaOH/4 wt%硫脲混合水溶液，在5℃中搅拌5分钟，得到透明的纤维素溶液。用超速离心机在8000转/分钟，15℃下离心30分钟，纤维素溶液较离心前没有发生变化。倒出纤维素溶液，离心筒底部无胶团沉淀，所得溶液中无肉眼可见纤维存在。再生纤维素(粘胶短纤)完全溶解。7-10℃

下保存一周依旧稳定。 该方法的创新点：

该方法以价格便宜且无污染的氢氧化钠和硫脲为溶剂，通过在-10℃—5℃条件下10到15分钟快速溶解纤维素。由此得到透明的纤维素浓溶液，保持了很好的纤维可纺性和膜的成型性，可用于纺丝或制膜;与粘胶法和纤维素氨基甲酸酯法等衍生化溶解工艺有着本质上的不同，该发明以天然纤维素为原料，整个过程无化学反应发生，比传统的粘胶纤维工艺减少了碱化、老成、磺原酸化和熟成等工艺;同时原料消耗少，生产周期短，工艺流程简单。

4）张丽娜：一种溶剂组合物及其制备方法和用途：

200克3.0 wt% LiOH/6.0 wt%硫脲混合水溶液，加入20克再生纤维素(粘胶短纤，聚合度300)搅拌后置于冰箱(约-20℃)中冷冻3-5小时。然后在室温下解冻，搅拌后得到透明的纤维素溶液。用超速离心机在10000转/分钟，15℃下离心30分钟脱气泡，离心筒底部无胶团沉淀。

该方法的创新点：

首次发明可溶解高分子量纤维素的氢氧化锂和硫脲水溶液溶剂组合物及其制备方法。该发明涉及的氢氧化锂和硫脲水溶液可通过冷冻-解冻方法或者直接方法溶解天然纤维素(棉短绒浆、草纤维浆、甘蔗渣浆、软木浆、硬木浆等)和再生纤维素(无纺布、玻璃纸、粘胶 丝等)，并可得到高溶解度(溶解度可达100%)的透明的高分子量纤维素浓溶液。其特点在于可通过直接方法溶解纤维素，生产周期短，工