文献ℱ再生纤维素和柳木素的混合物作为碳纤维的潜在可再生前驱体

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再生纤维素和柳木素的混合物作为碳纤维的潜在可再生前驱体

文章题目：Regenerated Cellulose and Willow Lignin Blends as Potential Renewable Precursors for Carbon Fibers

文章来源：ACS Sustainable Chem. Eng. 2018, 6, 5903−5910

研究团队：英国布里斯托大学宇航工程系复合材料研究所Sheril Vincent等人

研究内容

该团队从柳树中提取木质素，然后使用1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸作为常用溶剂来溶解纤维素和木质素来制造木质素-纤维素纤维混合物，作为制造碳纤维的潜在前驱体。发现木质素/纤维素纤维质量分数为75:25时，杨氏模量为3.0±0.5GPa，当质量分数为25:75时，其杨氏模量增加至5.9±0.6GPa。

从表面形态表征，使用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM），观察到较高的木质素含量在纤维共混物中增加了表面粗糙度。

木质素的存在允许它们在更宽的温度范围内降解来改善纤维混合物的热稳定性。木质素的存在也提高了碳化过程中的碳收率。

因此，在这项工作中开发的木质纤维素纤维可以为纯纤维素或木质素长丝提供极好的替代品。

图1干喷湿法纺纱工艺的示意图

图2 干燥后生产的木质素-纤维素纤维的图像：a）纯纤维素纤维，b）25:75，c）50:50，和d）75:25

图3 .不同放大倍数的纯纤维素和纤维素/木质素纤维混合物的表面形态（左）和横截面（右）的SEM图像：a）纯纤维素纤维，b 25:75，c）50:50，和d）75:25

图4 纯纤维素纤维和不同比例的纤维素-木质素共混物的杨氏模量，拉伸强度和断裂应变

图5 1μm*1μm面积的AFM表征和平均表面粗糙度（nm）： a）纯纤维素纤维，（b）25:75纤维，c）50:50纤维和 d）75:25纤维

来源：碳纤维生产技术

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首次发布时间：2023-12-01