纤维素BMIMCl体系表观黏度影响因素宋江闯

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纤维素粘度和聚合度的关系

纤维素粘度和聚合度的关系纤维素是一种多糖，由许多葡萄糖分子通过β(1→4)糖苷键连接而成。

纤维素广泛存在于植物细胞壁中，是植物的一个重要组成部分。

纤维素的物理特性很大程度上取决于它的聚合度和粘度。

纤维素的聚合度是指纤维素分子中葡萄糖分子个数的总和。

不同来源的纤维素聚合度可以有很大差异，范围从数百到数万。

聚合度越高，纤维素的分子量也越大，纤维素的稳定性和机械强度也越高。

纤维素的粘度是指溶液中纤维素分子与溶剂之间的相互作用力量。

高粘度的纤维素意味着它与溶液中的其他分子之间的相互作用力更强，溶解度更低。

因此，高粘度的纤维素更难溶于水中，需要更长的时间来完全溶解。

在纤维素产业中，纤维素粘度是一个非常重要的质量指标。

纤维素的粘度与其聚合度密切相关，聚合度越高，粘度也越高。

纤维素的聚合度和粘度之间的关系复杂且不明确。

一般来说，纤维素的聚合度与粘度呈正相关关系。

这意味着较高聚合度的纤维素通常具有较高的粘度。

然而，这种关系并不是线性的，而是表现出一个S型曲线。

当纤维素聚合度较低时，随着聚合度的增加，纤维素的粘度也会随之增加。

但是当纤维素聚合度达到一定值时，即使继续增加聚合度，它的粘度增加速度明显变慢。

这是由于随着分子量的增加，纤维素分子中的分支数量也会增加，从而降低分子链之间的相互作用力。

因此，纤维素粘度增加的速率会降低。

此外，纤维素的来源和制备条件对其聚合度和粘度的影响也是很重要的。

相同聚合度的纤维素，不同来源和制备条件下的纤维素粘度可能存在较大差异。

总之，纤维素的聚合度和粘度是相互关联的物理性质。

在纤维素产业中，粘度是用来衡量纤维素质量的重要指标。

因此，深入了解纤维素的聚合度和粘度之间的关系对纤维素产业的发展具有重要意义。

纤维素醚黏度和灰砂比对新拌水泥砂浆性能的影响

３．２保水性
图２为灰砂比不同的砂浆保水率的变化。从中可以看出，不掺纤维素醚时，砂浆保水率随灰砂比的减小而显著减小。掺入纤维素醚后，砂浆保水率的变化有两个特点，一是随纤维素醚掺量的增大而增大，且黏度越大，保水率越高；二是其增幅随灰砂比的减小而增大。以掺Ｍ１为例，灰砂比为１：３时，不掺纤维素醚保水率为８２．３％，而掺人０．２％纤维素醚后，保水率达到９８．９％，增幅约为１６％；灰砂比为１：４时。不掺纤维素醚保水率为７８．１％，掺入０．２％纤维素醚后保水率为９８％，增幅约为２０％；而灰砂比为１：５时，保水率从不掺纤维素醚的７２．３％增至掺０．２％纤维素醚的９８．３％，增幅约为２５％。
用［１１｜，且黏度越大，引气越多，稳气作用也越发明显，从而使其密度降低。对比不同灰
砂比时发现，在纤维素醚黏度相同的情况下，随着灰砂比的降低，体积密度下降的幅度增大。以Ｍ１掺量为供２％时为例，灰砂比为１：３时，新拌砂浆体积密度为１７６０ｋｇ／ｍ３，降幅为１２．４％；灰砂比为１：４时，体积密度为１６８０ｋｇ／ｍ３，降幅为１４．７％；而灰砂比降为１：５时，体积密度则降至１６４０ｋｇ／ｍ３，降幅约为１６％。
ａｎｄｓｅｔｔｉｎｇ
ｔｉｍｅｉｎｃｒｅａ－
ｓｅｓ，ａｌｓｏ，ｔｈｅｌＯＳＳｏｆｂｕｌｋｄｅｎｓｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔｍｏｒｔａｒ；ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；ｃｅｍｅｎｔｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
表３
筛网孑Ｌ径／ｍｍ筛余（％）
２．５Ｏ
砂的粒径分布
１．２５２．６０Ｏ．６３１３．４６０．３１５７０．０８Ｏ．１６９６．１６Ｏ．０８９９．６８

纤维素BMIMCl体系表观黏度影响因素宋江闯

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2011年第30卷第6期·1302·化工进展纤维素/[BMIM]Cl体系表观黏度影响因素宋江闯，赵会玲（华东理工大学化学与分子工程学院，上海 200237）摘要：以1-丁基3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）离子液体为溶剂，研究了高聚合度的针叶木浆（DP=1460）在[BMIM]Cl溶剂体系中的活化能，考察了溶解温度、浆粕浓度和介孔硅添加量对纤维素/[BMIM]Cl体系表观黏度的影响。

研究表明：纤维素/[BMIM]Cl 体系黏流活化能∆E=50.8 kJ/mol，针叶浆粕含量对体系表观黏度影响显著，当纤维素溶解温度为363.0～368.0 K时制备的纤维素膜有较好的力学性能；纤维素/[BMIM]C l体系表观黏度随着SBA-15介孔硅含量增加呈现先增加后降低的趋势，当介孔添加量为1.5%时，体系的表观黏度达最大值。

关键词：纤维素；针叶浆粕；离子液体；表观黏度中图分类号：TQ 352 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2011）06–1302–04Apparent viscosity of cellulose/ [BMIM]Cl systemSONG Jiangchuang，ZHAO Huiling（School of Chemistry and Molecular Engineering，East China University of Science & Technology，Shanghai 200237，China）Abstract：The activation energy of softwood pulp with a higher degree of polymerization（DP=1460）in 1-butyl-3-methylimidazolium chloride（[BMIM]Cl）solvent was studied，and the effects of such factors as temperature，cellulose concentration，additives of mesoporous silica on the apparent viscosity were discussed. The investigations suggested that the activation energy of cellulose/ [BMIM]Cl system was 50.8 kJ/mol，and the concentration of cellulose had an obvious effect on the apparent viscosity of cellulose/ [BMIM]Cl system. The cellulose-based films prepared at 363.0—368.0 K had better mechanical properties. The addition of mesoporous silica SBA-15 increased the viscosity of cellulose/ [BMIM]Cl system，with a maximum at the addition of 1.5% SBA-15.Key words：cellulose；softwood pulp；ionic liquid；apparent viscosity以天然纤维素为原料制备薄膜的研究成为材料领域研究的重点方向之一，但由于纤维素形成分子内氢键，有些类似梯形结构的高分子，呈刚性棒状构象，而难以为常规溶剂直接溶解，目前已研究出来的代表性的纤维素直接溶剂体系有：Ca(SCN)2、NH3/NH4SCN、LiCl/DMAc、TFA/CH2Cl2、DMF/N2O4、NMMO/H2O和离子液体等[1-8]。

99.5纤维素的粘度值 -回复

99.5纤维素的粘度值-回复什么是纤维素的粘度值？纤维素作为一种常见的有机化合物，在植物细胞壁中起着重要的结构支撑作用。

它是由许多葡萄糖分子通过β(1→4)糖苷键连接形成的长链聚合物。

纤维素的粘度值是衡量其溶液粘稠程度的一个重要参数。

粘度值越高，溶液的黏稠度就越大。

为什么要测量纤维素的粘度值？纤维素在工业上有许多应用，例如用于纸张、纺织品、建筑材料和食品等领域。

不同用途的纤维素材料需要具有不同的粘度。

例如，在制造纸张时，较低粘度的纤维素可以用于制造细腻光滑的纸张；而较高粘度的纤维素则适用于制造粗重的纸张。

通过测量纤维素的粘度值，可以有效地控制材料的流动性和加工性能。

如何测量纤维素的粘度值？测量纤维素的粘度值通常使用粘度计进行，其中最常用的是寇班(Ubbelohde)型粘度计和开山型粘度计。

这些粘度计通过测量纤维素溶液的流动时间或流动阻力来确定其粘度值。

首先，需要准备一定浓度的纤维素溶液。

例如，对于99.5纤维素，可以将一定质量的纤维素粉末加入适量的溶剂中，通过搅拌或加热使其充分溶解。

接下来，将粘度计垂直插入溶液中，并调整温度和环境湿度等条件使其稳定。

然后，可以开始测量。

寇班型粘度计需要记录纤维素溶液在给定温度下流过一定长度管道的时间。

而开山型粘度计则需要测量纤维素溶液流动过程中所产生的阻力。

每次测量前，都应先将粘度计清洗并校准。

粘度计通常会校准多个标准溶液的粘度值，以确保测量的准确性。

此外，不同温度下纤维素的粘度值也可能不同，因此需要在测量过程中控制好温度条件。

测量完成后，可以根据所使用的粘度计的原理，通过参照标准曲线或计算公式，计算得出纤维素溶液的粘度值。

如何提高纤维素的粘度值？提高纤维素的粘度值可以通过以下方法实现：1. 控制纤维素的粒径：较细的纤维素颗粒更容易形成结构紧密的网络，从而提高纤维素溶液的粘度。

2. 调整溶液的浓度：增加纤维素的浓度通常会导致溶液的粘度升高。

3. 调节pH值：纤维素的粘度值通常随pH值的变化而变化。

[AMIM]Cl为溶剂的纤维素溶液的流变性能

２吉林化纤股份有限公司，林吉林．吉
１２１）３１５
摘要以离子液体氯化１烯丙基一一基咪唑（ＡＭ］Ｉ为纤维素溶剂，备３种不同质量分数的纤维素溶一３甲［ＭＩｃ）制液，定纤维素溶液在不同条件下的静态及动态流变性能，析实验数据，算溶液的黏流活化能Ｅ测分计及结构黏度指数 △ 。静态流变结果表明，验范围内的纤维素溶液均为假塑性流体，观黏度、切应力、构黏度指数均随卵实表剪结
温度升高而下降，当温度达到１０℃ ，液表观黏度趋于恒定。动态流变结果表明：体系的损耗模量和储能模量０溶该随溶液质量分数的增加而增大，温度的升高而减小；耗模量和储能模量的曲线都有１交点，点前黏性效应随损个交
［ＭＩ］Ｉ溶剂的纤维素溶液的流变性能ＡＭＣ为
宋俊，谭晓瑞，程博闻，纪秀杰，藏洪俊，夏郁葱，汤能纤维天津市重点实验室，天津１天３０６０１０；
第３１卷
第１１期
纺织
学报
Ｖｏ．１３１．ＮＯ．１１
２１００年１１月
ＪｕｒｌｏｘｉｅＲｅｅｒｈｏｎａｆＴｅｔｌｓａｃ

纤维素粘度和聚合度的关系

纤维素粘度和聚合度的关系
纤维素是一种天然的高分子有机化合物，是植物细胞壁的主要成分之一。

它是由许多葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的线性聚合物。

纤维素的粘度和聚合度是两个重要的物理化学性质，它们之间存在着密切的关系。

纤维素的粘度是指在一定温度下，纤维素在溶液中流动的阻力大小。

粘度越大，表示纤维素分子在溶液中的运动越受到阻碍，分子间的相互作用力越强。

纤维素的粘度与其分子量有关，分子量越大，粘度越高。

因此，纤维素的粘度可以用来间接反映其聚合度。

聚合度是指纤维素分子中葡萄糖分子的数量，也就是纤维素分子链的长度。

聚合度越高，表示纤维素分子链越长，分子量越大。

纤维素的聚合度与其物理化学性质密切相关，如溶解性、热稳定性、机械强度等。

聚合度越高，纤维素的物理化学性质越稳定，机械强度越高。

纤维素的粘度和聚合度之间的关系可以用Mark-Houwink方程来描述。

该方程是通过实验测定纤维素在不同浓度下的粘度和聚合度，得到的经验公式。

该方程的形式为：
[η]=KMa
其中，[η]表示纤维素的粘度，K和a是常数，M表示纤维素的聚合度。

该方程表明，纤维素的粘度与聚合度呈正相关关系，即聚合
度越高，粘度越大。

纤维素的粘度和聚合度是纤维素化学研究中的两个重要参数。

它们之间的关系可以帮助我们更好地理解纤维素的物理化学性质，为纤维素的应用提供理论基础。

同时，通过控制纤维素的聚合度和粘度，可以调节纤维素的性质，使其更适合不同的应用领域。

影响纤维素醚保水性的因素

影响纤维素醚保水性的因素保水性是纤维素醚的一个紧要性能，影响干混砂浆保水效果的因素有纤维素醚的添加量、纤维素醚的黏度、细度以及使用环境的温度等诸多方面。

（1）纤维素醚添加量对保水性的影响当纤维素醚的添加量在0.05%～0.4%的范围内，保水性随着添加量的加添而加添，当添加量再进一步加添时，则保水性加添的趋势开始变缓，如图88—1所示。

不同品种的砂浆，其纤维素醚的添加量也不同。

实际应用中应依据砂浆的用途确定纤维素醚的添加量，并经试验验证，符合相应砂浆的技术指标。

（2）纤维素醚的黏度对保水性的影响纤维素醚的黏度与保水性也有仿佛的关系，当纤维素醚的黏度加添时，保水性也提高；当黏度达到肯定的水平常，保水性的加添幅度亦趋于平缓，如图88—2所示。

图88—1 保水性与纤维素醚添加量的关系图88—2 保水性与纤维素醚黏度的关系一般而言，黏度越高，保水效果越好，但黏度越高，纤维素醚的分子量也越高，其溶解性能也就会相应降低，这对砂浆的强度和施工性能有负面的影响。

黏度越高，对砂浆的增稠效果越明显，但也并不是成正比的关系；黏度越高，湿砂浆黏稠度越大，在施工时，表现为粘刮刀和对基材的黏着性高，但对湿砂浆本身的结构强度的加添帮忙不大，改善抗下垂效果不明显；相反，一些中低黏度但经过改性的甲基纤维素醚则在改善湿砂浆的结构强度方面有优异的表现。

（3）纤维素醚的细度对保水性的影响细度对纤维素醚的溶解性有肯定的影响，较粗的纤维素醚通常为颗粒状，在水中很简单分散溶解而不结块，但溶解速度很慢，不宜用于干混砂浆中。

在于混砂浆中，纤维素醚分散于集料、细填料以及水泥等胶凝材料之间，只有充足细的粉末才能避开在加水搅拌时显现纤维素醚结块，当纤维素醚在加水溶解时显现结块，那么再分散溶解就很困难了。

细度较粗的纤维素醚会降低砂浆的局部强度，这样的砂浆在大面积施工时，就会表现为局部砂浆的固化速度明显地降低，会显现因固化时间不同而导致的开裂。

对于喷射砂浆来说，因搅拌时间较短，对细度的要求则更高。

羟乙基纤维素水溶液黏度稳定性及其抗酶解性能试验

羟乙基纤维素水溶液黏度稳定性及其抗酶解性能试验孔慧清;陈雪影;卢秋雁;李雄;邹学洪【摘要】在不同的羟乙基纤维素(HEC)水溶液样品中分别添加防腐杀菌剂和纤维素酶,考察存放不同时间后HEC水溶液的黏度稳定性和酶解稳定性.结果表明:在不添加防腐杀菌剂的情况下,防酶型HEC水溶液的黏度可较长时间保持稳定,而非防酶型的HEC水溶液的黏度随存放时间的延长出现明显下降;添加防腐杀菌剂后,防酶型和非防酶型HEC水溶液均有良好的黏度稳定性.添加纤维素酶后,防酶和非防酶型的HEC水溶液均会发生降解以致其黏度下降,其中非防酶型的黏度下降最快,并明显伴有还原糖的产生.研究结果可为HEC生产与应用企业测试产品性能与质量、制定水性涂料用HEC的行标或国标提供参考.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2015(045)006【总页数】6页(P63-67,70)【关键词】羟乙基纤维素;黏度稳定性;抗酶解性能【作者】孔慧清;陈雪影;卢秋雁;李雄;邹学洪【作者单位】广东天辰生物技术有限公司,广州510070;广东省微生物研究所,厂州510070;广东天辰生物技术有限公司,广州510070;广东天辰生物技术有限公司,广州510070;广东省微生物研究所,厂州510070;广东天辰生物技术有限公司,广州510070;广东省微生物研究所,厂州510070;广州市尚筑涂料有限公司,广州511436【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4Key Words：hydroxyethyl cellulose； viscosity stability； resistant enzymatic hydrolysis property纤维素类增稠剂一直是乳胶漆最重要的流变助剂之一，其中以羟乙基纤维素（HEC）使用最为广泛［1－2］。

HEC 具有增稠、悬浮、分散、乳化、粘合、成膜、保持水分和提供保护胶体等优良性能［3］。

构成HEC分子的单葡萄糖环基结构如图1所示。

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作为一种新型的绿色溶剂，采用离子液体进行纤维素的溶解、均相衍生化等方面的研究已经成了纤维素研究中的一个热点。

在众多的离子液体中，以1-丁基3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）离子液体最受关注[9-10]，其溶解机理是Cl－与纤维素分子的羟基形成氢键而使纤维素分子内或分子间氢键作用减弱，因而导致纤维素溶解，溶解得到的再生纤维素溶液可通过水、乙醇、丙酮等溶剂将溶解的纤维素析出，通过低压蒸发去除挥发性溶剂后离子液体可循环使用。

尽管国内外已有关于采用不同的溶剂体系棉浆、阔叶浆和部分低聚合度的纤维素浆粕体系表观黏度的报道，但在实际使用中，为了制得性能较好收稿日期：2010-10-20；修改稿日期：2011-01-31。

第一作者：宋江闯（1978—），女，硕士，工程师，主要从事物理化学实验教学研究与管理。

E-mail misong@。

联系人：赵会玲，实验师，主要从事介孔材料的合成修饰及应用研究。

E-mail huilingzhao@。

第6期宋江闯等：纤维素/[BMIM]Cl体系表观黏度影响因素·1303·的纤维素膜，采用高聚合度、纤维长的针叶木浆为原料是有效途径之一；遗憾的是，聚合度越高，纤维素的溶解和成膜工艺就越困难。

在本研究中选用高聚合度的针叶木浆（DP=1460）为原料，研究了其在[BMIM]Cl溶剂体系中的活化能，并考察了溶解温度、浆粕浓度和无机填料添加量对纤维素/ [BMIM]Cl体系表观黏度的影响。

1实验部分1.1 实验原料针叶木浆（DP=1460），天津中钞纸业有限公司；N-甲基咪唑（质量分数>98 %），上海璞光实业有限公司；1-氯代正丁烷，光谱纯，天津市康科德科技有限公司；乙酸乙酯，化学纯，天津市江天化工技术有限公司；丙三醇，分析纯，天津市北方天医化学试剂厂；正硅酸乙酯 Si(OC2H5)4，分析纯，北京化学试剂公司；PEO20-PPO70-PEO20（P123），BASF公司；盐酸，分析纯，北京化学试剂公司。

1.2 样品制备1.2.1 1-丁基3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）的合成1-丁基3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）的合成主要按照参考文献[11]进行。

脱水纯化后的氯代正丁烷和N-甲基咪唑以摩尔比1.2∶1置于烧瓶中，超声振荡15 min后于368.0 K反应至不再滴液。

将所得液体用乙酸乙酯进行萃取，除去可能残留的N-甲基咪唑，真空干燥后低温结晶即得[BMIM]Cl。

1.2.2纤维素/[BMIM]Cl膜的制备将纤维素与[BMIM]Cl按不同比例均匀混合，于363.0～375.0 K溶胀6.0 h后，搅拌得到均匀、透明、淡黄色的纤维素/[BMIM]Cl铸膜液。

将所得铸膜液在玻璃板上刮制成膜后放入凝固浴中进行相分离，依次经过水洗、甘油水溶液增塑，干燥后备用。

1.2.3 SBA-15介孔硅的制备通过溶胶-凝胶过程，以P123为模板剂，在强酸性条件下，以正硅酸乙酯为硅源，按照参考文献[12]进行制备。

1.3 样品表征将纤维素与[BMIM]Cl按不同比例均匀混合，于363.0～375.0 K处理后用NDJ-79型旋转黏度计（上海昌吉地质仪器有限公司）测量纤维素/ [BMIM]Cl体系的黏度。

纤维素膜的力学性能采用RGT-3型电子万能试验机（深圳市瑞格尔仪器有限公司），参照GB/T 1038—2000进行测试。

纤维素在不同温度下的溶解形态采用UB100i光学显微镜（重庆奥浦光电技术有限公司）观察。

2 结果与讨论从宏观角度看，影响聚合物体系黏度的因素主要有温度、浓度、剪切速率、压力、分子结构及分子量等，这些影响因素之间又存在着互相影响的关系。

一般情况下，温度升高时，聚合物溶液黏度与温度的关系遵循Arrhenius方程，见下式。

η=A e∆E/RT式中，∆E为流动活化能，kJ/mol；A为常数；R为气体常数，8.314 J/(mol·K)；T为绝对温度，K。

图1为针叶浆质量分数为 6.0%的纤维素/ [BMIM]Cl体系表观黏度随温度的变化图，根据图中直线的斜率可以得到体系的黏流活化能∆E=50.8 kJ/mol。

将这一结果与常见塑料黏流活化能（5.0～30.0 kJ/mol）相比可知，纤维素/[BMIM]Cl体系有着较大的∆E，这是由于与线型聚合物（如聚乙烯）相比，纤维素分子中羟基之间形成分子间氢键使纤维素呈刚性棒状构象，并具有一定的结晶度（30%～80%）。

由图1计算的体系活化能也说明体系表观黏度对温度有着一定的敏感性，温度升高，体系的表观黏度降低，但由于纤维素在高温条件下容易发生降解，因此通过温度来调节纤维素/[BMIM]Cl体系表观黏度是有限的。

图2为针叶浆质量分数为6%时在不同的溶解温度下采用[BMIM]Cl处理4.0 h后的天然针叶木浆纤维形态图，从图2中可以发现，溶解温度为353.0 K时[图2（a）]，纤维素分子链间存在着严重的缠图1纤维素/[BMIM]Cl体系表观黏度随温度的变化化工进展2011年第30卷·1304·（a）353.0 K，.0 h （b）358.0 K，4.0 h（c）368.0 K，4.0 h （d）368.0 K，8.0 h图2不同处理温度和时间的纤维素形态绕现象，表明此时离子液体的作用还没有使纤维素分子间强的氢键作用完全打开。

随着温度的升高，在温度为358.0 K时，可以发现纤维素分子由缠结状慢慢打开[图2（b）]，随着温度的继续升高，368.0K处理4.0 h后纤维素分子表观开始变短[图2（c）]，处理8.0 h时候基本溶胀完全[图2（d）]。

研究还表明当处理温度为373.0 K时，仅需要2.0 h即可使纤维完全溶解。

以上现象说明提高溶解温度有利于加快纤维素的溶解，但由于温度过高容易造成纤维素的部分降解，纤维素分子链断裂，影响最终制备的纤维素膜的性能。

为了进一步研究溶解温度、纤维素形态及力学性能间的关系，图3给出了不同溶解温度对薄膜力学性能的影响。

可以发现，随着温度的升高，薄膜的断裂伸长率呈现先上升后下降的趋势，其中当溶解温度为363.0K时，薄膜的断裂伸长率为56.8%。

产生这种结果是由于在较低温条件下，纤维素/[BMIM]Cl体系表观黏度偏高，体系的流动性欠佳，成膜性不佳，由其制备的纤维素膜存在较多的缺陷；反之，当温度过高时，纤维素在高温下发生部分降解，分子量降低，从而导致薄膜的力学性能下降。

由于以上原因，在采用[BMIM]Cl为溶剂制备纤维素膜时，为了保证纤维素能完全溶解且不发生降解，最佳的溶解温度范围为363.0～368.0 K，此时通过适当调整溶解时间就可以使体系中纤维素完全溶解。