[发明专利]以离子液体为溶剂的纤维素膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备纤维素膜的方法，尤其是一种以离子液体为溶剂的纤维素膜的制备方法。

背景技术

使用纤维素制备的纤维素制备的纤维素膜在众多行业中，有着广泛的用途，制备纤维素膜的原料纤维素，在自然界的物质中储备量大，而且有着巨大的可再生能力，纤维素能够被生物分解或安全燃烧转化成水蒸气和二氧化碳，对环境友好，随着不可再生的自然界能源，如煤、石油、天然气等的日益短缺，纤维素的利用还将逐渐扩大，因此，发展纤维素制备纤维素膜的前景十分广阔，完全有可能成为代替石油、裂解薄膜产品的可再生资源，目前，使用纤维素制备维素膜，主要采用氢氧化钠、丙酮、二硫化碳等作为溶济和助剂，并需要对所原料纤维素进行黄化、老成和熟成，同时还使用到亚硫酸盐、硫化钠、硫酸和硫酸锌等化学配剂，现行用于纤维素制备纤维素膜的化学原料，对设备腐蚀极大，能耗和操作费用高，生产过程长而复杂，并存在废气、废水、废渣的污染，处理回收等诸多问题。

离子液体是一类完全由阴离子和阳离子组成的盐，具有较低的熔点(一般＜100℃)和粘度，离子液体作为一种新型的纤维素溶剂，与传统溶剂相比，溶点高不易挥发，在较宽的范围内以液态存在，具有良好的稳定性，可以通过选择适宜的阴、阳、离子的组合而改变而物理化学性质，是许多有机物、无机物、高分子材料的较适宜溶剂，传统的溶剂对纤维素的溶解度小，需要再进行黄化、老化和熟成等复杂工序，离子液体对纤维素有着很大的溶解度，其质量百分比甚至达到35％，因此，使用离子液体作为纤维素制备纤维素膜的溶剂，具有积极的产业意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种以离子液体为溶剂来制备纤维素膜的方法，该方法简便、经济，环境友好，可满足产业需要。

本发明的一种以离子液体为溶剂纤维素膜制备方法，包括下列步骤：

将絮状或粉碎后的纤维素与离子液体混合，在50-160℃温度下溶解0.5-120小时得到制膜原液，浓度为5-35％。

将上述制膜原液经过过滤、脱泡或脱泡、过滤后，进行制膜，其中凝固溶液为温度0-95℃，浓度为0-90％的离子液体水溶液。

作为优选的技术方案：所述的制备纤维素膜的纤维素为木浆、棉浆、精制棉、竹浆、纸浆、草浆、棉杆浆、芦苇浆、藻浆、玉米包皮浆、秸杆浆、硝基纤维素、二醋酸纤维、三醋酸纤维素、丙醋酸纤维素、丁醋酸纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、聚铵阳离子纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、纤维素磷酸酯、硫代乙基纤维素、细菌纤维素中的一种或几种。

所述的离子液体由阳离子和阴离子组成：

所述的阳离子为下列阳离子中的一种：

烷基季铵离子    烷基季磷离子    烷基咪唑离子    烷基吡啶离子

其中：R₁，R₃，R₄，R₅和R₆相同或不同，为H，C₁-C₈的烷基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、羟乙基、羟丙基、羟甲基、羧甲基中的一种或几种。