木浆纤维素在乳酸体系中溶解的探索开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：采用乳酸及乳酸／助溶剂体系作为溶剂，研究纤维素在各体系中的溶解状况及进程，提高纤维素的溶解度、溶解速率，缩短纤维素的溶解时间；尽可能是纤维素少降解，防止纤维素聚合度降低太多。

研究意义：随着全球对环境污染和资源短缺问题的日益关注和重视，具有生物可降解性、环境协调性的材料成为世界各国竞相开放的热点。纤维素是得球上最丰富的可再生天然高分子，是构成植物细胞的基本成分之一。每年通过光合作用产生的纤维素达1000亿吨以上，是自然界中取之不尽用之不竭的可再生有机资源。草本植物中纤维素约含10％～25％，木材40％～53％，亚麻等韧皮60％～85％，而棉花中的纤维素高达90％。纤维素因其来源丰富、生物降解性、生物相容性的特点，将成为未来的主要化工原料之一。特别是近年来，随着石油和煤炭储量的日益下降以及各国对环境污染的日益关注和重视，纤维素等可再生资源的高效利用正受到科研领域和产业界的广泛关注。

2. 国内外研究现状分析

纤维素的传统溶剂体系：（1）铜氨法（2）黏胶法（3）醋酸法

纤维素的新型溶剂体系：（1）有机溶剂体系：主要有多聚甲醛/二甲基亚砜(PF/DMSO)、四氧化二氮/二甲基酰胺(N₂O₄/DMF)、二甲基亚砜/四乙基氯化铵(DMSO/TEAC)、氯化锂/二甲基乙酰胺(LiCl/DMA_C)和氨/硫氰酸铵(NH₃/NH₄SCN)、离子液体等。（2）水溶剂体系：主要氢氧化钠/尿素/水(NaOH/ Urea/H₂O)、氢氧化锂/尿素/水(LiOH/Urea/H₂O)、氢氧化钠/硫脲/水(NaOH/Thiourea/H₂O)。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

(1)以木浆纤维素为原料，采用脱水乳酸/氯化铵，脱水乳酸/四甲基氯化铵，脱水乳酸/四乙基氯化铵，脱水乳酸/四丁基氯化铵体系作为溶剂体系，进行木浆纤维素在不同乳酸体系中溶解的探究。

(2) 通过测定木浆纤维素和再生纤维素的聚合度，再生纤维素的得率观察木浆纤维素溶解前后的变化。

4. 研究创新点

以乳酸为溶剂溶解纤维素的体系探索在国内外未见报道过。