聚丙烯腈纖維素離子液體共混紡絲溶液制備與纖維結(jié)構(gòu)和性能的研究的開題報告

?聚丙烯腈纖維素離子液體共混紡絲溶液制備與纖維結(jié)構(gòu)和性能的研究的開題報告一、研究背景離子液體（IonicLiquid,IL）因其較低的蒸汽壓、高度可調(diào)的物理和化學(xué)性質(zhì)等獨特的特點，被廣泛應(yīng)用于催化、溶液化、分析化學(xué)、綠色化學(xué)等領(lǐng)域。近年來，IL也被應(yīng)用于紡織行業(yè)中，主要是因為其不揮發(fā)、不燃燒和對環(huán)境友好的特性。纖維素離子液體共混溶液，是一種將纖維素與離子液體共混后得到的高分子體系。離子液體的加入有效改善了纖維素的可加工性和耐水性能，從而有望應(yīng)用于紡織行業(yè)中。但是，由于纖維素離子液體共混溶液中離子液體的加入，會導(dǎo)致體系中離子的極性和荷電性的改變，從而對溶液的流變學(xué)、熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)和性能等方面產(chǎn)生重要影響。因此，深入研究纖維素離子液體共混紡絲溶液制備和纖維結(jié)構(gòu)及性能等方面的影響，具有重要的理論和實際意義。二、研究內(nèi)容和目標(biāo)本論文的研究內(nèi)容是探究聚丙烯腈纖維素離子液體共混紡絲溶液制備和纖維結(jié)構(gòu)及性能等方面的影響。主要內(nèi)容包括以下方面：1.聚丙烯腈（PAN）與離子液體共混體系的制備和表征。2.探究纖維素離子液體共混溶液中離子液體含量對聚丙烯腈纖維素共混紡絲溶液流變學(xué)性質(zhì)的影響。3.研究纖維素離子液體共混溶液中離子液體含量對聚丙烯腈纖維素共混紡絲溶液熱力學(xué)性質(zhì)的影響，并優(yōu)化紡絲工藝。4.探究離子液體成份對聚丙烯腈纖維素共混紡絲溶液纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響。本論文的研究目標(biāo)是通過對聚丙烯腈纖維素離子液體共混紡絲溶液制備和纖維結(jié)構(gòu)及性能等方面的研究，為開發(fā)新型、高性能纖維材料提供理論和實踐指導(dǎo)，并為深入探究纖維素離子液體共混體系性質(zhì)的規(guī)律提供新思路。三、研究方法和技術(shù)路線1.離子液體與聚丙烯腈的共混制備方法：離子液體與聚丙烯腈的共混制備方法主要采用溶劑法或直接共混法，其中直接共混法是離子液體與聚丙烯腈混合后，用機械行混合加以分散，而溶劑法是利用有機溶劑將離子液體和聚丙烯腈分別分散到不同的有機溶劑中，之后將兩種溶液混合起來，得到混合溶液。2.紡絲制備方法：首先將共混溶液通過泵送進入紡紗機內(nèi)，然后利用氣流或電場的作用將溶液中的纖維打成飛梭狀，之后經(jīng)過拉伸和定型處理，得到纖維。3.纖維結(jié)構(gòu)和性能測試方法：采用掃描電子顯微鏡（SEM）、共聚焦顯微鏡、拉伸測試機、熱重分析儀、動態(tài)熱機械分析儀等測試方法，對纖維的結(jié)構(gòu)和性能進行測試和分析。四、預(yù)期成果1.成功制備聚丙烯腈纖維素離子液體共混體系，建立聚丙烯腈纖維素離子液體共混紡絲溶液制備工藝。2.系統(tǒng)探究纖維素離子液體共混溶液中離子液體含量對紡絲溶液流變學(xué)和熱力學(xué)性質(zhì)的影響，并優(yōu)化制備工藝。3.研究纖維素離子液體共混溶液中離子液體類型對聚丙烯腈纖維素共混紡絲溶液纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響。4.提出纖維素離子液體共混體系的優(yōu)化設(shè)計思路和新型纖維材料制備方案。五、研究意義和社會價值紡織行業(yè)是我國重要的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一，加快推進紡織行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，對于促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。本論文通過建立纖維素離子液體共混紡絲溶液制備工藝、深入探究離子液體成份對聚丙烯腈纖維素共混紡絲溶液纖維結(jié)構(gòu)和性能的影響等方面的研究，為紡織行業(yè)高性能纖維材料的開發(fā)提供理論和技術(shù)支持，具