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本研究利用一种新型的纤维素溶剂体系,TBAA/DMSO,制备纤维素纺丝液,并使用自制的湿法纺丝装置制备一种新型的再生纤维素纤维。同时,对比了TBAA/DMSO和[BMIM]Cl两种溶剂的溶解性能。主要研究内容如下: 通过共焦激光扫描显微镜观察了不同聚合度的纤维素浆粕在TBAA/DMSO新型溶剂中的溶解过程,结果表明在温度为40℃的条件下,聚合度为750和1100的纸浆纤维素在新型溶剂TBAA/DMSO完全溶解分别需要15和30min;核磁共振谱图显示纸浆纤维素在TBAA/DMSO中溶解过程中没有衍生物的生成,说明该新型溶剂为非衍生化溶剂。 流变实验显示新型纤维素溶液的粘度随剪切速率的增大而减小,说明在一定浓度范围内新型纤维素溶液属切力变稀的非牛顿流体。 在上述研究的基础上,使用自制的湿法纺丝装置,成功制备出新型再生纤维,并对其结构和性能进行了表征。结果如下:扫描电镜照片表明,新型再生纤维具有光滑的表面和圆形横截面,结构致密;核磁和红外谱图分析表明,再生纤维具有纤维素Ⅱ的结构;X-射线衍射结果显示制备的再生纤维结晶度低于纸浆纤维素。热重分析结果表明,再生纤维热稳定性与纸浆纤维相比,有一定程度的下降。同时,研究了纺丝工艺对再生纤维性能的影响,结果发现:适当增大纤维素的浓度,有利于提高再生纤维的力学性能;在一定范围内增大喷丝头的拉伸比,有利于提高再生纤维强度和初始模量,而纤度和断裂伸长率下降。 本论文对TBAA/DMSO和[BMIM]Cl两种溶剂的溶解性能进行对比,同时对制备的再生纤维(分别称为新型再生纤维和Ionicell纤维)的性能进行了对比。结果发现:新型溶剂的吸水速率和吸水率明显低于[BMIM]Cl;通过对溶解过程的观察,发现TBAA/DMSO溶解能力远高于[BMIM]Cl;流变性能分析表明,在一定的浓度范围内两种纤维素溶液都属于非牛顿流体;扫描电镜照片表明,新型再生纤维与Ionicell纤维相比,新型再生纤维具有光滑的表面和圆形横截面,且结构致密;X-射线衍射结果表明,两种再生纤维具有相似的结晶结构,但新型再生纤维的结晶度高;热重分析表明,新型再生纤维的热稳定性比Ionicell纤维的好。