文档介绍：一、纤维素简介
二、纤维素的溶解方法
三、ZnO在纤维素溶解于NaOH/Urea水溶液体系中的作用
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纤维素（cellulose）是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而形成的葡聚糖。通常含数千个葡萄糖单位，是植物细胞壁的主要成分。不溶于水及一般有机溶剂。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。
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纤维素的性质
1、溶解性常温下，纤维素既不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂，如酒精、***、***、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。因此，在常温下，它是比较稳定的，这是因为纤维素分子之间存在氢键作用。
2、纤维素水解 在一定条件下，纤维素与水发生反应。反应时氧桥断裂，同时水分子加入，纤维素由长链分子变成短链分子，直至氧桥全部断裂，变成葡萄糖。
3、纤维素氧化 纤维素与氧化剂发生化学反应，生成一系列与原来纤维素结构不同的物质，这样的反应过程，称为纤维素氧化
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纤维素不溶于水和乙醇、***等有机溶剂，能溶于铜氨Cu(NH3)4 (OH)2溶液和铜乙二*** [NH2CH2CH2NH2]Cu(OH)2溶液等。水可使纤维素发生有限溶胀，某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区，产生无限溶胀，使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著变化 ，超过这温度会由于脱水而逐渐焦化。纤维素与较浓的无机酸起水解作用生成葡萄糖等，与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素，与强氧化剂作用生成氧化纤维素。
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NaOH／CS2溶剂体系
这种传统方法生产黏胶需要使用CS2，会对环境造成较严重的污染，而且黏胶的生产工艺经过化学变化，纤维中含有有害物质，用这种方法生产再生纤维素在发达国家已经被淘汰。
铜氨（氢氧化铜的氨水溶液）溶液
铜氨溶剂的缺点是不稳定，对氧和空气非常敏感。溶解过程中倘若有氧的存在，会使纤维素发生剧烈的氧化降解，损害产品的质量。
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***氧化合物系列
以N-***吗啉-N-氧化物(NMMO)为例
NMMO极易被氧化，甚至会发生爆炸，在储存和生产中存在一定的危险性。另外，NMMO价格昂贵，必须使其回收率高于％以上方具有经济价值，所得到的纤维价格居高不下。
NaOH／尿素水溶液体系
NaOH∕Urea 水溶液对纤维素的溶解只能在低温下进行，因为温度越低，碱液对纤维素的溶胀作用越大，不但在结晶区之间，而且在结晶区内部也发生溶胀。纤维素和氢氧化钠进行反应，生成物
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[C6H7O2(OH)3·NaOH]N [C6H7O2(OH)2ONa]N + H2O
[C6H7O2(OH)3·NaOH]N 和[C6H7O2(OH)2ONa]N之间可以互相转化。温度越低，纤维素钠[C6H7O2(OH)2ONa]N 越易电离，所以纤维素在低温下容易溶解。
此外，碱液还可以破坏纤维素分子间氢键，尿素在碱液中可以破坏分子内氢键，所以尿素的加入有利于促进纤维素的溶解。
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3、氧化锌在纤维素溶解于NaOH/urea水溶液体系中的作用
纤维素溶解方法及溶解度测试
将（0-%）不同质量分数的ZnO溶解于7%NaOH/12%urea/81%水体系里。把188g溶剂冷却至-13℃。然后加入一定量的纤维素搅拌2分钟，溶解完全以后，在高速离心机下（转速80 00rpm）高速旋转5-10分钟，制得透明均一的纤维素溶液。用水和***清洗不溶解部分的纤维素，在温度为60 ℃真空烘箱里放置24h。即可得纤维素溶解度。
w0为起始纤维素的质量，W1为残留纤维素的质量。
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表征方法
，测定不同温度下纤维素溶解在NaOH/urea水溶液体系谱图，证明纤维素与NaOH之间存在很强的氢键作用。
，证明在此溶液体系中， NaOH、ZnO和纤维素链通过氢键的键合作用形成渠道包合物，Urea以水合形式环绕纤维素分子链。
（TEM）
（DLS）
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