專(zhuān)利名稱(chēng)：一種采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型可降解的纖維素海綿的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種離子液體的
新型溶劑纖維素海綿的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
海綿因具有蓬松度好、質(zhì)地柔軟、吸水性好等優(yōu)點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用。但一般海綿的 化學(xué)成分為聚苯乙烯、聚氨醋等類(lèi)物質(zhì)。這類(lèi)物質(zhì)的制備無(wú)論從原料還是工藝上看，均會(huì)產(chǎn) 生對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì)，有悖于人類(lèi)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的理念。并且生產(chǎn)這類(lèi)海 綿，消耗的天然能源也很高。鑒于以上存在的不足，這類(lèi)海綿正處于被其他產(chǎn)品代替而逐漸 淘汰的境地。纖維素是自然界中最豐富的可再生資源之一，每年地球上的植物通過(guò)光合作 用可合成約兆億噸的纖維素。纖維素是一種生物可降解高分子化合物，它在使用中性能優(yōu) 良，廢棄后又可以在微生物作用下迅速分解為低分子化合物。在當(dāng)今石油和煤炭的儲(chǔ)量日 益下降、化工原料緊缺的情況下，利用纖維素代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化工原料生產(chǎn)新型日用產(chǎn)品，有著 十分重要的意義。纖維素海綿是以纖維素為基本原料，通過(guò)一定方法而制備的、用來(lái)代替?zhèn)?統(tǒng)海綿的一種多孔纖維素產(chǎn)品。它既可以作為一般清潔用品用于廚房、浴室、汽車(chē)等的清潔 和擦拭，也可作為飯店、醫(yī)院等場(chǎng)所的專(zhuān)業(yè)清潔用品。 傳統(tǒng)的粘膠制膠生成過(guò)程中使用大量NaOH、 H2S04和CS2，放出H2S等有毒氣體，對(duì) 空氣和水造成污染，使生態(tài)環(huán)境遭到破壞。我國(guó)是世界上粘膠纖維生產(chǎn)大國(guó)，粘膠纖維在世 界上占有很大的比例。近年來(lái)，由于世界各國(guó)十分重視環(huán)境保護(hù)，粘膠纖維的生產(chǎn)目前主要 集中在一些發(fā)展中國(guó)家。許多發(fā)達(dá)國(guó)家一方面加強(qiáng)對(duì)粘膠工藝中污染問(wèn)題的處理的研究， 提出了減少使用CS2的工藝和解決生產(chǎn)中的三廢問(wèn)題，另一方面也看好纖維素類(lèi)產(chǎn)品的新 工藝，即采用溶劑法生產(chǎn)纖維素制品。 離子液體是近年來(lái)興起的一類(lèi)極具應(yīng)用前景的綠色溶劑，以其不揮發(fā)、對(duì)水和空 氣穩(wěn)定和對(duì)無(wú)機(jī)、有機(jī)化合物以及高分子材料具有的良好的溶解性而廣泛應(yīng)用于電化學(xué)、 有機(jī)合成、化工分離以及材料制備等領(lǐng)域。以離子液體為溶劑，研究纖維素的溶解和再生 以及其衍生化反應(yīng)，成為纖維材料加工的新技術(shù)之一。研究表明，對(duì)于纖維素/離子液體溶 液，可以通過(guò)凝固劑實(shí)現(xiàn)纖維素的再生，這為纖維素纖維的清潔化生產(chǎn)提供了有益的思路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，一 種工藝簡(jiǎn)單、能耗少、綠色環(huán)保并且適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的制備纖維素海綿的方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 —種采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，所述方法是將纖維素漿粕粉碎后，與 離子液體混合溶解、并脫泡后配置成纖維素/離子液體溶液，在攪拌狀態(tài)下，向纖維素/離 子液體溶液中加入成孔劑和增強(qiáng)纖維形成纖維素混合體，將所述纖維素混合體經(jīng)凝固浴使 纖維素析出，同時(shí)成孔劑溶出，然后加入解鍵劑，沖洗得到纖維素海綿。
所述纖維素漿粕的聚合度為350 1200。 所述配制成的纖維素/離子液體溶液的纖維素濃度為5_25wt% 。 所述纖維素漿粕與離子液體混合前先進(jìn)行調(diào)濕，調(diào)濕后的纖維素漿粕含水率為
2 5wt%。 所述的成孔劑為Na2S04 101120，所述成孔劑的加入量為纖維素中a-纖維素重量 的10 40倍；所述的增強(qiáng)纖維為合成纖維、天然纖維或粘膠纖維的一種，所述增強(qiáng)纖維的 長(zhǎng)度為1 20mm，所述增強(qiáng)纖維的加入量為纖維素中a-纖維素重量的2 10%;所述的解 鍵劑為含有18個(gè)以上C原子的季銨鹽，所述解鍵劑的加入量為纖維素中a-纖維素重量的
3. 5 8. 0%。 所述的凝固浴為水、丙酮中的一種或兩種，所述凝固浴的溫度為10 50°C。
所述離子液體的陰離子為C1—和Br—的一種或兩種，所述陽(yáng)離子為取代基咪唑。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是 1、本發(fā)明采用纖維素為生產(chǎn)海綿的原料，用來(lái)代替海綿生產(chǎn)常用的聚苯乙烯、聚 氨醋等原料，纖維素屬于可再生資源，減少了天然能源的消耗；而且纖維素是一種生物可降 解高分子化合物，它在使用中性能優(yōu)良，廢棄后又可以在微生物作用下迅速分解為低分子 化合物，因此采用纖維素為原料的海綿，有利于人類(lèi)的環(huán)境保護(hù)。 2、本發(fā)明采用離子液體作為溶劑，生產(chǎn)過(guò)程無(wú)毒無(wú)揮發(fā)性，無(wú)污染，有利于環(huán)境保 護(hù)和操作人員的健康，且易于回收，實(shí)現(xiàn)了纖維素纖維的清潔化和綠色生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)
明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)
人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限
定的范圍。 實(shí)施例1 將聚合度為600的纖維素漿粕粉碎成纖維素末，并調(diào)濕，使纖維素漿粕的含水率 為3wt^，將由陰離子為Cl—和陽(yáng)離子為取代基咪唑組成的離子液體的水溶液在減壓下增 濃，使其含水率為10wt^，將調(diào)濕后的纖維素末和離子液體配制成纖維素/離子液體溶液 濃度為10% ;攪拌下向纖維素/離子液體溶液中分別加入纖維素重量14倍的Na2S04 10H20 和相對(duì)纖維素重量4%的長(zhǎng)度為1 20mm的粘膠短纖維形成纖維素混合體，將纖維素混合 體經(jīng)25t:的丙酮使纖維素析出同時(shí)也使N S04 101120溶出成孔，加入相對(duì)于纖維素重量
4. 0%的解鍵劑，沖洗得到纖維素海綿。
實(shí)施例2 將聚合度為800的纖維素漿粕粉碎成纖維素末，并調(diào)濕，使纖維素漿粕的含水率 為3wt^，將由陰離子為Cl—和陽(yáng)離子為取代基咪唑組成的離子液體的水溶液在減壓下增 濃，使其含水率為10wt^，將調(diào)濕后的纖維素末和離子液體配制成纖維素/離子液體溶液 濃度為20% ;攪拌下向纖維素/離子液體溶液中分別加入纖維素重量24倍的Na2S04 10H20 和相對(duì)纖維素重量8%的長(zhǎng)度為1 20mm的滌綸短纖維形成纖維素混合體，將纖維素混 合體經(jīng)30°C的水使纖維素析出同時(shí)也使Na2S04 10H20溶出成孔，加入相對(duì)于纖維素重量5. 2%的解鍵劑，沖洗得到纖維素海綿<
權(quán)利要求
一種采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，其特征在于所述方法是將纖維素漿粕粉碎后，與離子液體混合溶解、并脫泡后配置成纖維素/離子液體溶液，在攪拌狀態(tài)下，向纖維素/離子液體溶液中加入成孔劑和增強(qiáng)纖維形成纖維素混合體，將所述纖維素混合體經(jīng)凝固浴使纖維素析出，然后加入解鍵劑，沖洗得到纖維素海綿。
2. 如權(quán)利要求1所述的采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，其特征在于所述纖維素漿粕的聚合度為350 1200。
3. 如權(quán)利要求1所述的采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，其特征在于所述配制成的纖維素/離子液體溶液的纖維素濃度為5-25wt%。
4. 如權(quán)利要求1所述的采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，其特征在于所述纖維素漿粕與離子液體混合前先進(jìn)行調(diào)濕，調(diào)濕后的纖維素漿粕含水率為2 5wt%。
5. 如權(quán)利要求1所述的采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，其特征在于所述的成孔劑為Na2S04 101120，所述成孔劑的加入量為纖維素中a-纖維素重量的10 40倍；所述 的增強(qiáng)纖維為合成纖維、天然纖維或粘膠纖維的一種，所述增強(qiáng)纖維的長(zhǎng)度為1 20mm，所 述增強(qiáng)纖維的加入量為纖維素中a-纖維素重量的2 10% ;所述的解鍵劑為含有18個(gè)以 上C原子的季銨鹽，所述解鍵劑的加入量為纖維素中a-纖維素重量的3. 5 8. 0%。
6. 如權(quán)利要求1至5所述的任一種采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，其特征在于 所述的凝固浴為水、丙酮中的一種或兩種，所述凝固浴的溫度為10 50°C。
7. 如權(quán)利要求1至5所述的任一種采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，其特征在于 所述離子液體的陰離子為Cl—和Br—的一種或兩種，所述陽(yáng)離子為取代基咪唑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用離子液體生產(chǎn)纖維素海綿的方法，所述方法是將纖維素漿粕粉碎后，與離子液體混合溶解、并脫泡后配置成纖維素/離子液體溶液，在攪拌狀態(tài)下，向纖維素/離子液體溶液中加入成孔劑和增強(qiáng)纖維形成纖維素混合體，將所述纖維素混合體經(jīng)凝固浴使纖維素析出，然后加入解鍵劑，沖洗得到纖維素海綿。本發(fā)明采用纖維素為生產(chǎn)海綿的原料，用來(lái)代替海綿生產(chǎn)常用的聚苯乙烯、聚氨醋等原料，減少了天然能源的消耗，有利于人類(lèi)的環(huán)境保護(hù)；生產(chǎn)過(guò)程采用離子液體作為溶劑，有利于環(huán)境保護(hù)和操作人員的健康，實(shí)現(xiàn)了纖維素纖維的清潔化和綠色生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C08J3/09GK101792538SQ20101014026
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者劉建華, 盧海蛟, 吳亞紅, 姜明亮, 王東, 逄奉建 申請(qǐng)人:山東海龍股份有限公司