烟蒂醋酸纤维在离子液体_amim_cl中的溶解与回收

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1、烟蒂醋酸纤维在离子液体[AMIM]Cl中的溶解与回收周雅文,邓宇,尚海萍天津科技大学材料科学与化学工程学院235信箱,天津市塘沽开发区第十三大街300457关键词:离子液体;烟蒂;醋酸纤维;[AMIM]Cl摘要:为了回收烟蒂的醋酸纤维(CA),用氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)离子液进行了溶解和回收烟蒂CA试验。结果表明:①适宜的溶解温度137℃,溶解时间70min,在此条件下,20g[AMIM]Cl可溶解0.76gCA;②纯CA与回收品的FT-IR谱图一致;③[AMIM]Cl离子液体可以循环使用5

2、次。中图分类号:TS457文献标识码:B文章编号:1002-0861(2010)02-0039-05DissolvingandReclaimingCelluloseAcetateTowfromCigaretteButtsinIonicLiquidZHOUYA2WEN,DENGYU,andSHANGHAI2PINGCollegeofMaterialScienceandChemicalEngineering,TianjinUniversityofScience&Technology,Tianjin300457,Chin

3、aKeywords:Ionicliquid;Cigarettebutt;Celluloseacetatetow;[AMIM]ClAbstract:Inordertoreclaimcelluloseacetatetow(CA)fromcigarettebutts,anexperimentondissolvingandreclaimingCAin1-allyl-3-methylimidazolechlorideionicliquid([AMIM]Cl)wasconducted.Theresultshowedthat:1

4、)appropriatedissolvingtemperatureandtimewere137℃and70minutes,underwhich20g[AMIM]Clcoulddissolve0.76gCA;2)theinfraredspectrographofpureCAagreedwiththatofreclaimedproduct;3)[AMIM]Clionicliquidcouldbeusedrepeatedlyfor5times.素,其乙酰基含量为38%～40%[3]。卷烟滤嘴用的就是二CA。CA可溶于丙酮

5、(AC)、二甲基亚砜、二氯甲烷和甲醇的混合溶液[4]、四氢呋喃(THF)[5]等有机溶剂。有关溶解和回收烟蒂CA国内外已有一些报道,我国烟叶、卷烟产量和消费量均占世界总量的三分之一[1],每年都会产生大量的烟蒂,其中,滤嘴中的醋酸纤维(CA)就有十几万吨[2],显然,合理地回收利用这些废弃的CA,对于资源再生与重复利用、环境保护,乃至我国烟草行业持续发展,均具有重要的意义。CA是由木浆纤维乙酰化而成,CA素分子式为[C6H7O2(OCOCH3)x(OH)3-x]n,n=200～400,当x=2.28～2.49(相当

6、于醋酸含量53%～56%)时为二CA[6]如Pravotorova等报道,用丙酮在机械搅拌下溶解[7]CA,溶解时间需要6～8h。赵敏等用丙酮和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液于搅拌下溶解CA24h,其溶液铺成的膜可用于反式芪氧化物对映体的分离。刘登峰等[5]于低速搅拌下分别用AC和THF溶解CA素,制取了不同浓度的CA素均质膜。但这些传统溶解方法溶解时间长,溶剂污染严重且回收率低。第一个离子液体(IonicLiquid)是Walden等[8]发现的,是在室温下呈液态的有机盐———硝酸乙基胺([EtNH3][

7、NO3])。离子液体是由有机阳离子和无机基金项目:天津市应用基础及前沿技术研究计划一般项目(07JCYBJC01900)。作者简介:周雅文(1984-),女,在读硕士研究生,研究方向:离子液体的合成及应用;3通讯作者:邓宇tust.edu.cn收稿日期:2009-10-23责任编辑:刘立全E2mail:llq@tobaccoinfo.com.cn电话:0371267672637E2mail:dengyu@[9]或有机阴离子构成的室温下呈液体状态的盐类,在催化科学、材料科学、分离技术、二聚反应、Heck反应[10]和

8、羰基化反应等领域均得到应用。2002年Swatloski等[11]发现1-丁基、3-甲基咪唑氯代39([BMMI]Cl)离子液体可以溶解纤维素,为纤维素溶剂体系的开发研究开辟了新领域。目前离子液体溶解天然纤维素如杉木粉[12]、稻草[13]、麦草[14]、蔗渣[15]等的报道较多,如程凌燕等[16]用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物([AMMI]Cl)和1-丁