高性能再生纖維素薄膜及其復(fù)合材料的制備.pdf

1、本論文主要采用張俐娜院士發(fā)明的低溫NaOH/urea溶液溶解纖維素法制備高性能纖維素再生膜和GO雜化水凝膠復(fù)合材料。主要工作分為三大部分。
　　第一部分是探究凝固浴溫度對(duì)纖維素再生薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。工作是考察不同溫度的5wt％H2SO4/10wt％Na2SO4水溶液對(duì)再生薄膜結(jié)構(gòu)與性能的影響。通過DMA、UV-vis等儀器對(duì)再生膜的機(jī)械性能和光學(xué)性能進(jìn)行表征;使用SEM、XRD觀察再生膜內(nèi)部微結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明較低溫度(5～2

2、0℃)凝固浴再生的纖維素薄膜內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)排布密集且孔徑在0.2～0.3μm之間。當(dāng)凝固浴溫度上升到較高溫度(30～40℃)后，再生膜內(nèi)部孔徑尺寸為0.4μm以上。當(dāng)凝固浴溫度升高后，再生膜對(duì)可見光的透過率會(huì)大幅降低，機(jī)械性能也出現(xiàn)損減。我們發(fā)現(xiàn)凝固浴為15℃時(shí)，可以制備出光學(xué)性能和機(jī)械性能最優(yōu)的再生纖維素薄膜。
　　第二部分主要是考察離心力大小對(duì)再生纖維素薄膜材料性能的影響。該部分工作主要是通過改變離心速率大小來探究纖維素溶解液中的

3、未溶解部分的纖維晶束是否對(duì)再生膜能實(shí)現(xiàn)自增強(qiáng)。POM觀察纖維素溶解液中殘留的纖維晶束排布密度和長(zhǎng)度。萬能拉力機(jī)、UV-vis測(cè)試儀分別表征再生膜機(jī)械性能和光學(xué)性能。發(fā)現(xiàn)以較低離心轉(zhuǎn)速對(duì)纖維素溶解液處理后，溶液中會(huì)殘存大量未溶解纖維晶束和未溶雜質(zhì)、氣泡等，尺寸較大。隨著離心轉(zhuǎn)速的提高，溶液中殘留的纖維晶束逐漸減少，且尺寸趨于微小。低離心轉(zhuǎn)速處理的纖維素溶解液中，大尺寸的纖維素晶束和雜質(zhì)、氣泡對(duì)再生膜的機(jī)械性能起到一定的損減作用。