首页 / 专利库 / 水处理 / 污水处理 / 净化 / 反渗透过滤 / 以离子液体为溶剂的纤维素膜的制备方法

离子液体溶剂纤维素膜的制备方法

阅读:588发布:2024-01-09

专利汇可以提供离子液体溶剂纤维素膜的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 一种以 离子液体 为 溶剂 的 纤维 素膜的制备方法,包括下列步骤:(1)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%;(2)将上述制膜原液经过过滤、 脱泡 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。该方法简便、经济,环境友好,可满足产业需要。本发明所制备的纤维素膜既可作为 包装 材料、装饰材料、印刷材料,也可作为过滤膜、 反渗透 膜。,下面是离子液体溶剂纤维素膜的制备方法专利的具体信息内容。

1、 以离子液体溶剂纤维素膜的制备方法,包括如下步骤: 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,其中凝固浴为温度0-95℃,浓度为0-90%的离子液体溶液。
2、 根据权利要求1所述的以离子液体为溶剂的纤维素膜的制备方法,其特 征在于:所述的制备纤维素膜的纤维素为木浆、浆、精制棉、竹浆、纸浆、 草浆、棉杆浆、芦苇浆、藻浆、玉米包皮浆、秸秆浆、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。
3、 根据权利要求1所述的以离子液体为溶剂的纤维素膜的制备方法,其特 征在于: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«?离子烷»碟离子 烷基味唾离子 烷基吡疾离子其中:Rl, R3, R4, R5和R6相同或不同,为H、 Cl-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;所述的阴离子为CL —(氯离子)、Ac -(醋酸根阴离子)、Br —(溴离子)、I —(碘 离子)、N03 -(硝酸根阴离子)、N02 —(亚硝酸根阴离子)、S042 -(硫酸根阴离子)、 HS04-(硫酸氢根阴离子)、S0s2 -(亚硫酸根阴离子)、HS03—(亚硫酸氢根阴离子)、BF4_ (四氟酸根阴离子)、PFe_ (六氟磷酸根阴离子)、CF3S03—(三氟甲 磺酸根阴离子)、SCN_ (硫氰酸根阴离子)、CF3C00_ (三氟乙酸根阴离子)、 (CF3S02)2N-[双(三氟甲磺酰基)亚胺阴离子]、(CF3SO2)3C—[三(三氟甲基磺酰 基)甲垸阴离子]、中的一种或几种。
4、根据权利要求l所述的以离子液体为溶剂的纤维素膜的制备方法,其特 征要于:所述的纤维素溶解过程中,施加剪切、搅拌、超声振荡、微波或施加一定的真空度等方法中的一种或几种,增加溶解速度。
5、 根据权利要求1所述的以离子液体为溶剂的纤维素膜的制备方法,其特征在于:所述的制膜为经狭扁口模挤出成膜、经扁平口模挤出成膜、经流延成膜、湿法成膜、铸膜、熔喷湿法成膜或干湿法成膜等方法中的一种或几种。
6、 根据权利要求1所述的以离子液体为溶剂的纤维素膜的制备方法,其特征在于:所述的离子液体通过减压蒸馏、常压蒸馏等方法中的一种或几种,得 到有效回收。

说明书全文
离子液体溶剂纤维素膜的制备方法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,纤维素能够被生物分解或安全燃烧转化成蒸气和二,对环 境友好,随着不可再生的自然界能源,如、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、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〈IO(TC)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«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50-160X: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^S0"95"C,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、浆、精制棉、 竹浆、纸浆、草浆、棉杆装、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-,的阳离子为下列阳离子中的一种:^^铵离子烷,磷离子 ^«*哇离子 ,吡接离子其中:Rl, R3, R4, R5和R6相同或不同,为H, Cl"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。舰的阴离子为CL —(氯离子)、Ac -(醋酸根阴离子)、Br _ (溴离子)、I _ (碘离子)、N03 —(硝酸根阴离子)、N02 —(亚硝酸根阴离子)、S042 _ (硫酸根阴离子)、 HS04—(硫酸氢根阴离子)、S032 —(亚硫酸根阴离子)、HS03—(亚硫酸氢根阴离 子)、BF4—(四氟酸根阴离子)、PF6—(六氟磷酸根阴离子)、CF3S03—(三氟甲 磺酸根阴离子)、SCN—(硫氰酸根阴离子)、CF3C00—(三氟乙酸根阴离子)、 (CF3SO2)2N—[双(三氟甲磺酰基)亚胺阴离子]、(CF3S02)3C—[三(三氟甲基磺酰 基)甲烷阴离子]、中的一种或几种。所述的纤维素溶解过程中,施有剪切、超声振荡、微波或施加一定的真空度 增加溶解速度。所述的制膜为经狭扁口模挤出成膜、扁平口模挤出成膜,经流延成膜或铸膜 中的一种或几种。所述的制膜为湿法成膜、熔喷湿法成膜或干湿法成膜等方法中的一种或几种。所述的离子液体通过减压蒸馏、常压蒸馏等方法中的一种或几种,得到有效 的回收。本发明的纤维素膜既可作为包装材料、装饰材料、印刷材料,也可作为过滤 膜、反渗透膜。本发明的有益效果是:(1) 纤维素在离子液体中的溶解无需进行黄化、老成和熟成等工序, 一方 面縮短了工艺流程,另一方面离子液体无毒、无挥发性,避免了对环境的污染,也有利于环境保护和操作人员的健康;(2) 所采用的离子液体熔点范围宽,在聚合和制膜的温度范围内,有利于 温度控制;(3) 凝固剂为水或者由水和离子液体组成,同样是绿色溶液剂,有利于环境保护;(4) 离子液体无挥发性,易于回收,降低生产成本,节约资源和能源;(5) 纤维素在离子液体中的溶解无需进行黄化、老成和熟成等工序,縮短 了工艺流程,适用于不同组成、不同分子量的纤维素的溶解及制膜,工艺路线 和产品可调整范围宽广。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细阐述,实施例仅用于说明本发 明,而不用于限制本发明的范围。 实施例1.将棉桨与离子液体均匀混合,IOO'C溶解4小时,得到制膜原液,浓度为8. 5%, 此制膜原液经过滤、脱泡后经狭扁长形状的口模流延成膜,凝固浴为 [AMIM]CL(中文名称l-丙烯基-3-甲基咪唑氯化盐)离子液体水溶液,凝固浴中离 子液体的的浓度为20%,温度为3(TC,成膜速度为40M/min,凝固后的膜经过拉 伸、水洗、干燥等程序的加工,制得拉伸强度为12簡Pa的纤维素膜。实施例2.将精制棉与离子液体混合,9rC时溶解24小时,得到制膜原液,制膜原液 的浓度为5%,制膜原液经过过滤、脱泡后经狭扁形状口模挤出成膜,凝固浴为 [BMIM]CL(中文名称为l一丁基一3—甲基咪唑氯化盐)水溶液,凝固浴中离子液 体的浓度为10%,温度为30。C ;制膜速度为9m/s,凝固后的膜经过水洗、拉伸、干燥等程序的加工,制得强 度为1.4MPa的纤维素膜。实施例3.将粉碎后的草桨与离子液体混合,55'C时溶解100小时,得到制膜原液,制膜原液的浓度为35%,制膜原液经过过滤、脱泡后进行流延成膜,凝固浴为 [AMIM]CL(中文名称为l一丙烯基一3—甲基咪唑氯化盐)离子液体水溶液,凝固 浴中,离子液体的浓度为50%,凝固浴温度为9(TC制膜速度为10m/s,凝固后的膜经过水洗、拉伸、干燥等程序的加工,制得 强度为3.8MPa的纤维素膜。实施例4.将粉碎后的醋酸纤维素桨粕与离子液体混合,15(TC溶解1小时,得到制膜 原液,制膜原液的浓度为20%,制膜原液经过过滤、脱泡后进行铸膜成型,凝固 浴为[BMIM]Br(中文名称l一丁基一3—甲基咪唑溴化盐)离子液体水溶液,凝固 浴中离子液体的浓度为5%,凝固浴温度为0°C凝固后的膜经过水洗、干燥等程序的加工,制得强度为2.4MPa的纤维素膜。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈