试析在离子液体条件下壳聚糖溶解及成膜拉丝性能研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文在离子液体条件下壳聚糖溶解及成膜拉丝性能研究姓名：梁升申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：于世涛20090602在离子液体条件下壳聚糖溶解及成膜拉丝性能研究在离子液体条件下壳聚糖溶解及成膜拉丝性能研究摘要壳聚糖膜及纤维由于其优异的性能得到了普遍的关注，在其制备过程中关键是制备壳聚糖溶液，通常采用稀酸作为溶剂，但存在着易挥发、不易回收、污染严重等缺点。因此寻找能有效溶解壳聚糖的绿色溶剂，已成为目前壳聚糖膜及纤维绿色制备过程中亟待解决的问题。离子液体被公认为是绿色溶剂。目前国内外研究大多采用纯离子液体

2、作为溶剂溶解壳聚糖，但是所得溶液的粘度大，给深加工带来了困难。本课题采用离子液体水溶液作为溶剂，所得到的壳聚糖溶液体系粘度较低，为后续的制膜、拉丝等加工提供了方便。本文共合成了24种离子液体。将它们都配成一定浓度的水溶液，对比它们对壳聚糖的溶解性能，筛选出溶解性能最好的离子液体)白[GIy]CI，采用FT-IR、1H．NMR、13C．NMR对其结构进行表征。对溶解并析出后的壳聚糖采用FT-IR、XRD进行了表征，确定了在壳聚糖溶解过程中未发生反应，表明fGly]Cl水溶液可作为壳聚糖的溶剂。以壳聚糖[Gly]C1离子液体水溶液

3、为研究对象，考察了其流变性、成膜和纺丝性及离子液体的回收。结果表明：通过升温和加入适量的尿素可以调节壳聚糖溶液粘度，采用抗拉强度对比及SEM表征，得到较佳的制膜、拉丝工艺条件：当甘油加入量为(m甘油m壳聚糖x100％)=8-12％，壳聚糖浓度为2．0-2．5％，烘干温度为40℃时，得到性能优良的均质壳聚糖膜；当空气层的距离为3cm，喷头拉伸比为1．2．1．3，壳聚糖的浓度为3．5％，凝固浴中无水乙醇与3％Na2S04的体积比为1：1、温度为50℃时，壳聚糖纤维的性能较好。本文采用离子液体水溶液作为溶剂，制备壳聚糖溶液，此方法溶

4、解温度低、溶解时问短、体系粘度小，避免了传统采用纯离子液体溶解壳聚糖的缺点，同时为成膜和拉丝提供了一条新的绿色工艺路线。关键词：壳聚糖离子液体溶解成膜拉丝青岛科技大学研究生学位论文THESTUDYONTHESOUUTIONOFCmTOSONANDITSFⅡ。M．FORMINGANDSTRINGINESSINTHEIONICUQUIDThechitosanfilmandfiberhadattractedwildyattentionsbecauseoftheirexcellenceproperties．Theimportantpr

5、ocesswasthepreparationofchitosansolution．Conventionally，thedilutedacidWasusedassolventintheprocess．Thedisadvantagesoftraditionaltechnologywereasfollows：easyvolatilization．difficultrecycleandseriouspollution．Therefore，it’Stimetofindaneffectivegreensolventtodissolutio

6、nchitosanforthepreparationofchitosanfilmandfiber．Ionicliquidswereregardedasgreensolvents．Atpresent,thedissolutionresearchofchitosanmostlyusedpureionicliquidassolvent．TheobtainedsystemWasdifficulttocarryoutdeeptreatmentduetohi【曲viscosi哆．ThesignificantproblemWashowtoo

7、vercomehighviscosityofdissolutionsystemofchitosan．Inthisarticle，theobtaineddissolutionsystemofchitosanhaslowerviscositywiththeionicliquidaqueoussolutionassolvents．Therefore，aconveniencemethodforthepreparationofchitosanfilmandfiberisprovided．Twenty-fourkindsofionicli

8、quidsweresynthesizedinthisarticle．Thedifferentconcentrationaqueoussolutionswerepreparedusingtheseionicliquids．Theionicliquid【Gly]C1wasofbe