微波辅助低共熔溶剂法制备高聚合度木质纤维
1. 华南理工大学化学与化工学院 2. 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室
论文简述
本研究采用微波加热氯化胆碱/乳酸（ChCl/LA）体系对杉木进行制浆，比较了不同氯化胆碱与乳酸的摩尔比、反应温度、反应时间及水掺杂量对制得的木质纤维的纤维素聚合度的影响。
关键词
微波；低共熔溶剂；纤维素聚合度；力学性能
论文主要内容
本研究采用 ChCl/LA 与微波加热相结合的方法，制备了高纤维素聚合度的木质纤维，并通过单因素实验确定了不同制浆工艺条件对纤维素聚合度的影响。此外，通过对木质纤维自身性能及其抄造纸张的性能进行表征，揭示了 DES 制浆工艺对木质纤维结构与性能的影响机制，为制备高聚合度纤维以及高性能纤维素材料提供了新的思路。
通过纤维分析仪、纤维素聚合度表征、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪等分析方法，研究了不同反应条件下制备的木质纤维的性质和结构。结果表明，当氯化胆碱与乳酸的物质的量为1:11、反应温度为140 ℃、反应时间为45 min、水掺杂量3% 时，所制木质纤维的纤维素聚合度最高（1998）。其抄造纸张的零距抗张强度达261.9 N·m/g，并且展现出优异的拉伸强度（51.6 MPa）和韧性（2.0 MJ/m3），优于水热耦合稀碱硫酸盐法木质纤维抄造的纸张（拉伸强度29.2 MPa，韧性0.6 MJ/m3）和碱性亚硫酸盐-蒽醌-甲醇法木质纤维抄造的纸张（拉伸强度38.0 MPa，韧性0.8 MJ/m3）。提高木质纤维的纤维素聚合度有利于增强纤维自身的强度，而微波加热 DES 法制得的木质纤维兼具较大的纤维长度和较高的细小纤维含量，有助于提高木质纤维抄造纸张的纤维间结合力。因此，所制备的纸张具有优异的力学性能。
作者简介
第一作者：黄盼，硕士；主要从事低共熔溶剂制浆的研究。
*通信作者：方志强，副研究员，博士生/硕士生导师；研究方向：高性能、多功能、智能化纤维素薄膜材料的设计、绿色制备、性能调控及其高附加值应用。
引文格式
黄盼,杨东杰,周杰,等.微波辅助氯化胆碱/乳酸低共熔溶剂法制备高聚合度木质纤维[J].中国造纸,2024,43(9):83-93.
HUANG P, YANG D J, ZHOU J, et al. Microwave-assisted Choline Chloride/Lactic Acid Deep Eutectic Solvents Pulping to Produce Wood Fibers with High Degree of Polymerization[J]. China Pulp & Paper,2024,43(9):83-93.
扫描二维码阅读全文
热诚欢迎广大专家学者、学生投稿！
《中国造纸》编辑部
联 系 人：董凤霞 杨苗秀 魏琳珊 吕子露
电 话：010-64778158/59/60/61
邮 箱：cpp2108@vip.163.com
扫码进入投稿平台
