第31卷第2期2023年6月纤维素科学与技术JournalofCelluloseScienceandTechnologyVol.31No.2Jun.2023文章编号：1004-8405(2023)02-0052-07DOI:10.16561/j.cnki.xws.2023.02.09TBAH/H2O溶解体系中(Fe)Ⅲ对纤维素溶解性能的影响马纪锋1，琚梦瑶2，何建新1，刘凡1，刘东奇2*，陈晓钢1（1.中原工学院纺织服装产业研究院，河南郑州450007；2.许昌学院化工与材料学院，河南许昌461000）摘要：四丁基氢氧化铵（TBAH）水溶液是一种常温非衍生化高效溶解纤维素的新型溶剂体系。通过引入一定浓度Fe3+研究了生产过程中体系中(Fe)Ⅲ对纤维素溶解性能以及再生纤维素膜力学性能的影响规律。结果表明，在较低的浓度范围内，Fe3+能够促进纤维素的溶解，Fe3+浓度从0增加到50ppm时，纤维素溶液浊度从32.2NTU降低至14.8NTU，粘度从62.3Pa‧s升至71Pa‧s；再生纤维膜断裂强度从45MPa提高到98MPa，断裂伸长率也从15.1%提高到18.7%。鉴于(Fe)Ⅲ在实际生产中不可避免，本研究对于纤维素新型溶剂纺实际生产过程中产品质量控制具有重要的指导意义。关键词：纤维素；新型溶剂；非衍生化溶解；Fe3+；溶解性能；再生纤维素膜中图分类号：TS102文献标识码：A近年来，随着石油和煤炭储量的日益下降，以及各国对环境污染问题的重视，其衍生产品的生产受到制约，作为替代品之一的可再生资源天然纤维素在制备塑料、再生纤维、膜材料等领域受到相关学者和产业界的广泛关注[1-2]。纤维素是地球上最丰富的、最容易获得的天然高分子材料，几乎所有的植物都可以提取到纤维素，一些细菌（如醋酸杆菌）在特定条件下也能合成纤维素[3]。大自然中每年大约可产生100亿吨纤维素[4]。纤维素的再加工首先要使其溶解。但由于纤维素大分子内和分子间的强氢键作用以及高度复杂的聚集态结构[5-6]使溶剂对纤维素大分子链的可及度较低[7-9]，这种结构特点决定了一般的溶剂无法溶解纤维素。阻碍了纤维素再生技术的进一步发展。纤维素溶解分为衍生化溶解和非衍生化溶解[10]。衍生化溶解纤维素生产粘胶纤维是最早实现产业化的，其生产工艺复杂，污染严重，特别是尾气含硫化合物高空排放，一直无法解决，目前除第三世界在生产外，其他发达国家都已基本淘汰[11]；非衍生化溶解纤维素中利用NMMO体系[12]溶解天然纤维素在上世纪末陆续实现了一定产能的产业化，是目前产业化最为绿色的生产技术，但其生产工艺要求温度较高，远距离输送传质传热困难以及遇金属剧烈反应易产生危险，因此单线产能无法有效扩大；利用非...
