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22日，記者從中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所獲悉，該所資源化學(xué)研究室的科研人員基于新疆資源轉(zhuǎn)化，以廢棄的棉花短絨為原料，開發(fā)了一種環(huán)保、低成本制備碳纖維的新工藝。

上述相關(guān)研究成果日前發(fā)表在可持續(xù)綠色化學(xué)與工程領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威雜志《美國(guó)化學(xué)會(huì)可持續(xù)化學(xué)和工程》雜志(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)上，這種綠色、低成本的工藝為生物質(zhì)基碳纖維的制備提供了一種新的途徑。

據(jù)悉，碳纖維作為一種高性能纖維材料廣泛應(yīng)用于航空、體育行業(yè)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)制備碳纖維的方法是以石化能源如聚丙烯晴、中間相瀝青為原料，但由于化石能源的不可再生性以及在制備碳纖維過程中會(huì)產(chǎn)生污染物(如制備PAN基碳纖維過程中會(huì)產(chǎn)生氰化氫有毒氣體)，從而污染環(huán)境。因此，以可再生、無毒害的天然資源為原料，開發(fā)環(huán)保、低成本的制備碳纖維的工藝具有十分重要的意義。

中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研究人員稱，該工藝不僅將廢棄的棉花短絨回收利用，制成再生纖維素纖維，并以此為原料，開發(fā)了一種制備高附加值碳纖維的工藝。在制備碳纖維制過程中，采用較為環(huán)保的CarbaCell方法，該工藝與傳統(tǒng)制備再生纖維素的方法相比，不僅生產(chǎn)流程簡(jiǎn)便(無老化、混合、熟化等工序)，而且在制備再生纖維素纖維過程不產(chǎn)生如二硫化碳、硫化氫等有毒污染物，同時(shí)該工藝可在傳統(tǒng)粘膠基纖維生產(chǎn)設(shè)備上使用，在碳化工藝中使用了較為便宜的磷酸氫二銨作為浸漬劑。

據(jù)介紹，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相對(duì)于未使用浸漬劑的樣品來說，其碳化得率提高了133%，同時(shí)抗拉強(qiáng)度達(dá)到了0.72GPa，在類似的生物質(zhì)基碳纖維中性能優(yōu)異。