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离子液体溶剂法是一种绿色环保、高效制备再生纤维素膜的新型生产工艺。将其替代现有粘胶工艺,进行大规模生产具有重要的意义。本论文主要围绕离子液体溶剂法制备再生纤维素膜的工业化生产过程,针对目前工业化生产过程中出现的相关问题开展了一系列研究,提出湿浆溶解工艺以解决离子液体易结晶,回收难度大的问题。 本研究主要内容包括:⑴考察了湿浆-离子液体溶剂法的可行性以及湿浆再生纤维素膜的性能,发现湿浆和干浆的溶解过程不同,但其再生纤维素膜的性能基本一致,证明湿浆-离子液体溶剂法是可行的,其关键是高粘度离子液体-棉浆体系中水的脱除。⑵针对高粘度离子液体-棉浆体系中水脱除困难的问题,我们系统地考察了夹带剂对该体系中水脱除的影响。结果发现,夹带剂在离子液体-棉浆体系脱水过程中起的作用较小,主要是因为离子液体与水之间存在较强的作用力,导致二相夹带剂在真空条件下被单独带出,而一相夹带剂的用量较大,且存在二次分离的问题。⑶分别考察了溶解条件对聚合度及其对应再生膜的力学性能和热稳定性的影响。结果证明,棉浆的降解程度随温度的升高和时间的延长逐渐加剧;湿浆在前期的脱水阶段也存在降解,且在空气中降解的速度比氮气中快。另外,因为湿浆的溶解时间长,其完全溶解所得再生纤维素的聚合度比对应条件下干浆溶解所得的聚合度低。聚合度的降低导致再生膜材料的力学性能呈降低趋势,但对其热稳定性影响不大。⑷碱性物质(氢氧化钠、氧化钙和N-甲基咪唑)的加入可有效阻止棉浆的降解,尤其是在未纯化的离子液体体系中。再生纤维素膜中未检测到碱性物质及其对应的无机盐的残余。离子液体中无机盐的累积对纤维素的溶解及再生膜的力学性能没有影响,但会在一定程度上降低再生膜的热分解温度。⑸考察了离子液体变黑后的热稳定性变化及其颜色变黑的影响因素,并进一步考察了抗氧化剂、热稳定剂以及碱性物质等对阻止离子液体颜色变化的效果。结果发现,微量盐酸的加入即可导致离子液体迅速变黑;热稳定剂可以在一定程度上减缓离子液体的变黑速度,但存在与离子液体不相容的缺陷;碱性物质的水溶液可以显著地降低离子液体的变黑速度,尤其是当体系的pH值大于6时,效果比较明显。