导　　师： 孙润仓

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 纤维素是地球上储量丰富且可再生的生物质资源,因其突出的机械性能和化学活性已被加工成各种纸制品、滤膜和纺织材料等。随着对纤维素纤维分级结构以及化学性质的逐渐认知,新型纤维制品不断被开发,例如:纳米纤维纸、三维多孔纤维素气凝胶等,并在生物传感、电子柔性器件、催化、无机纳米粒子合成以及储能等领域表现了巨大的应用前景。本文立足于解决目前再生纤维素膜存在韧性差的问题以及对高性能纤维素材料开发的需求,在充分发挥纤维素结构及性质优势的基础上,结合特殊的物理及化学处理技术,制备了超柔韧再生纤维素膜、高强高模量天然纤维素纤维、高强高韧性天然纤维素透明膜以及超疏水/超亲油纤维素气凝胶。以天然纤维素为原料,采用离子液体为纤维素溶剂,制备了再生纤维素膜。为改善纤维素膜脆、硬的性能不足,开发了一种新型纤维素增塑剂,氯化胆碱/尿素。研究了氯化胆碱/尿素对再生纤维素膜的增塑行为,结果表明:氯化胆碱/尿素的添加可以有效地改善再生纤维素膜的柔韧性。随着氯化胆碱/尿素与水的摩尔比从0.01增加到0.04,再生纤维素膜的断裂拉伸应变先增加后减小,当氯化胆碱/尿素与水的摩尔比为0.02时,断裂拉伸应变最大,约为35%。此外,氯化胆碱/尿素在再生纤维素膜中具有很好的稳定性,不会发生相分离。利用细菌纤维素纤维优异的物理性质（结晶度高、纤维长、机械性能好）,采用湿拉伸与湿捻相结合的方法,制备了高强高模量纤维素纤维,其拉伸强度和杨氏模量分别高达826 MPa,65.7 GPa。研究了湿拉伸对纤维素纤维结构、形貌以及取向程度对纤维素纤维机械性能的影响,并探索了其在纺织领域的应用前景,结果表明:拉伸可显著提高纳米纤维沿拉伸轴向的有序度;随着湿拉伸应变从0%增加到30%,纤维拉伸强度也随之

关 键 词： 纤维素 增塑 取向 超强 超疏水

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