【摘要】 在这里，报告了再生纤维素和丝光纤维素的真实密度与结晶度的相关性。

再生纤维素是我们日常生活中广泛使用的材料，例如纺织纤维和包装薄膜。再生纤维素是以溶解浆、棉花等高纯度纤维素原料为原料，通过溶解再生工艺制备而成，并利用不同溶剂开发出多种类型的再生纤维素。[1,2] 粘胶人造丝是再生纤维素的代表，是世界上产量最大的人造纤维素纤维。[3]

 

再生纤维素生产过程中，纤维素原料先在良溶剂中溶解，然后在不良溶剂中凝固。在此类应用中，真密度是用于改进再生和丝光纤维素的结构设计的重要衍生物理量。

 

这种“溶解-再生”过程可以实现连续纺丝和成膜，这是天然纤维素所缺乏的加工性能。在这里，报告了再生纤维素和丝光纤维素的真实密度与结晶度的相关性。通过溶解再生或丝光制备七个样品，并通过氦气比重法测量每个样品的真密度。结晶度通过固态13C核磁共振波谱根据微晶核心中的碳原子与微晶表面和周围无定形基体中的碳原子的比率来评估。

 

发现，无论制备过程如何，再生和丝光纤维素的真实密度与结晶度成正比。此外，发现微晶表面的分子堆积密度与非晶基质中的分子堆积密度相似。使用氦气比重法测量了各种再生和丝光纤维素的真密度，并确定了真密度和 NMR 衍生的 CI 之间的相关性。再生和丝光纤维素的真实密度与 CI 成正比，与纤维素来源和生产过程无关。

 

结果表明：氦比重法显示的再生丝光纤维素微晶核中的分子堆积密度与 XRD 分析测定的纤维素 II 的晶体密度明显相似；微晶处的分子堆积密度表面与周围的非晶基质相似。

 

(1) Wang, S.; Lu, A.; Zhang, L. Recent Advances in Regenerated Cellulose Materials. Prog. Polym. Sci. 2016, 53, 169−206.

(2) French, A. D.; Pérez, S.; Bulone, V.; Rosenau, T.; Gray, D.Cellulose. Encyclopedia of Polymer Science and Technology; American Cancer Society, 2018; pp 1−69.

(3) Lazarou, K.Preferred Fiber and Materials Market Report 2021, Textile Exchange, August 17, 2021, 2021, https://textileexchange.org/news/textile-exchange-preferred-fiber-and-materials-marketreport-2021/.

 

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