纺织学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (01): 21-25.doi: 10.13475/j.fzxb.20181200106

• 纤维材料 • 上一篇    下一篇

用竹浆粕/离子液体复配体系纺制的再生纤维及其性能

欧阳鹏飞, 张玉芳(), 贾春紫, 张嘉煜   

  1. 北京服装学院 材料设计与工程学院, 北京 100029
  • 收稿日期:2018-12-03 修回日期:2019-09-29 出版日期:2020-01-15 发布日期:2020-01-14
  • 通讯作者: 张玉芳
  • 作者简介:欧阳鹏飞(1994—),男,硕士生。主要研究方向为再生纤维制备。
  • 基金资助:
    北京市自然科学基金项目暨北京市教委科技计划重点项目(KZ201510012013)

Properties of regenerated fibers from bamboo pulp/ionic liquid combined system

OUYANG Pengfei, ZHANG Yufang(), JIA Chunzi, ZHANG Jiayu   

  1. School of Materials Design & Engineering, Beijing Institute of Fashion Technology, Beijing 100029, China
  • Received:2018-12-03 Revised:2019-09-29 Online:2020-01-15 Published:2020-01-14
  • Contact: ZHANG Yufang

摘要:

为探究离子液体法制备再生纤维性能的影响因素,选用有机溶剂二甲基亚砜(DMSO)分别与离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑醋酸盐([AMIM]Ac)和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM]Ac)构成复配体系作为溶剂溶解竹纤维素浆泊,用湿法纺丝制备再生纤维素纤维,并借助扫描电子显微镜、热性能分析、X射线衍射等手段对再生纤维进行形貌、结构分析和力学性能测试。结果表明:当DMSO含量提高、纺丝原液中离子液体含量降低,再生纤维丝表面的光洁程度和热稳定性先提高后下降,力学性能下降;当竹纤维素含量提高,再生纤维丝的表面更光滑,结晶度、热稳定性、断裂强度提高,纤维直径均变粗;离子液体[AMIM]Ac制得的再生纤维性能较优。

关键词: 离子液体, 竹浆粕, 湿法纺丝, 再生纤维

Abstract:

In order to explore the influencing factors of regenerated fiber properties by ionic liquid method, the bamboo cellulose pulp was dissolved in an ionic liquid mixture of 1-allyl-3-methylimidazolium chloride ([AMIM]Ac), 1-butyl-3-methylimidazolium chloride ([BMIM]Ac)and the organic solvent of dimethyl sulfoxide (DMSO). The regenerated fiber was produced by wet spinning. The regenerated fiber was analyzed using electron microscopy, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction and was tested for mechanical properties. The results show that when the DMSO content increases and the ionic liquid content in the spinning dope decreases, the smoothness of the surface and thermal stability of the regenerated fiber would first increase and then decrease, and the mechanical properties would decrease. As the content of bamboo cellulose pulp is increased, the surface of the regenerated fiber filament become smoother, and the crystallinity, thermal stability, breaking strength and fiber diameter are increased. The regenerated fiber made from ionic liquid [AMIM]Ac has proven to offer improved performance.

Key words: ionic liquids, bamboo pulp, wet spinning, regenerated fiber

中图分类号: 

  • TQ340.6

图1

不同离子液体种类及含量纺制再生纤维的扫描电镜照片(×400)"

图2

不同竹纤维素含量纺制再生纤维的扫描电镜照片(×400)"

图3

离子液体纺制再生纤维热质量损失图"

图4

竹纤维素含量纺制再生纤维的热质量损失图"

表1

离子液体[AMIM]Ac对再生纤维直径和拉伸断裂强度影响"

试样
编号
竹纤维素
质量/g
[AMIM]Ac
质量/g
DMSO
质量/g
直径/
μm
断裂强度/
(cN·dtex-1)
1# 5 65 30 102 1.08
2# 5 55 40 94 1.01
3# 5 45 50 85 0.93
4# 5 35 60 93 0.87

表2

离子液体[BMIM]Ac对再生纤维直径和拉伸断裂强度影响"

试样
编号
竹纤维素
质量/g
[BMIM]Ac
质量/g
DMSO
质量/g
直径/
μm
断裂强度/
(cN·dtex-1)
5# 5 65 30 94 1.01
6# 5 55 40 93 0.99
7# 5 45 50 86 0.93
8# 5 35 60 92 0.79

表3

竹纤维素含量对再生纤维直径和拉伸断裂强度影响"

试样
编号
竹纤维素
质量/g
[BMIM]Ac
质量/g
DMSO
质量/g
直径/
μm
断裂强度/
(cN·dtex-1)
7# 5 45 50 86 0.93
9# 7 43 50 90 1.12
10# 9 41 50 96 1.39

图5

再生纤维与原竹纤维素XRD图"

表4

再生纤维与原竹纤维素结晶度"

试样
编号
竹纤维素浆粕
质量/g
[BMIM]Ac
质量/g
DMSO
质量/g
结晶度/
%
竹浆纤维原样 5 78.1
7# 5 45 50 25.3
9# 7 43 50 27.8
10# 9 41 50 29.5
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