離子液體溶解天然高分子材料及綠色紡絲技術研究綜述

張鎖江　劉艷榮　聶毅

摘要：針對離子液體溶解纖維素、甲殼素/殼聚糖、角蛋白及其他天然高分子化合物的構效關系、溶解機理及紡絲過程的研究現狀進行了綜述，認為，離子液體在溶解天然高分子材料及干噴濕紡紡絲方面顯示出獨特的優勢，為發展新一代綠色紡絲技術提供了新途徑.然而離子液體溶解紡絲要實現大規模工業化應用，尚需解決一些關鍵問題，如溶解機理的深入研究、功能化離子液體的設計、溶液流變性及可紡性的研究、離子液體的再生純化等.

Abstract：The structure＼|activity relationship， dissolution mechanism and spinning processes of dissolving cellulose， chitin/chitisan， keratin and other natural spinning polymer materials in ionic liquids （ILs） were reviewed . It was concluded that ILs as a class of green and prominent solvents in dissolving natural spinning polymer materials and dry＼|jet wet spinning provided a new approach to the new generation of green spinning technology. But in order to realize wide industrial application some key scientific problems of ILs spinning should be solvedincluding thorough research of the dissolution mechanism， further design of the functionalized ILs， exploration of the conditions of rheological properties and spinnability， and the recycling of ILs.

0引言

構成生物體的纖維素、甲殼素、蛋白質等都屬于自然界豐富的、可再生的天然高分子材料.其中，纖維素是自然界最豐富的可再生聚合物之一[1-2]，每年自然界產生的纖維素量超過千億噸；甲殼素產量僅次于纖維素[3]，年生物合成量約100億噸；角蛋白是一種具有結締和保護功能的纖維狀硬蛋白，廣泛存在于動物毛、發、趾甲中，其中羊毛、羽毛中角蛋白含量高達90%[4-5].隨著石油資源的日益枯竭，以及可持續發展戰略的實施，天然高分子材料因其具有生物相容性、可降解性，以及良好的熱、化學穩定性，在造紙、紡織、塑料、醫藥等行業有著廣泛的應用前景[6-7].

離子液體是一種新型、可設計的綠色溶劑，是由有機陽離子和有機/無機陰離子構成的、在室溫或近于室溫下呈液態的低溫熔融鹽，與傳統的揮發性有機溶劑相比具有一系列的優良特性，如極性強、不揮發、不氧化、對絕大部分試劑穩定、結構可設計、對無機和有機化合物及高分子材料具有良好的溶解性等.2002年，美國 Alabama 大學的R.P.Swatloski等[8] 發現，纖維素無需活化即可以直接溶解在 [Bmim]Cl等離子液體中，這為纖維素溶劑體系的研究開辟了一個新領域，也引起了學者對天然高分子材料在離子液體中溶解研究的興趣.目前，離子液體作為一種良好溶劑已經應用于天然高聚物，如纖維素、甲殼素、殼聚糖、羊毛/羽毛角蛋白、絲素蛋白等的溶解及紡絲性能研究.本文針對離子液體溶解天然高分子材料及紡絲過程的關鍵問題如構效關系、溶解機理、紡絲液流變性及可紡性、溶劑再生循環等的研究進展進行綜述，以期為新一代綠色紡絲技術的發展提供新的思路.

1離子液體溶解纖維素及紡絲技術

纖維素是由D-葡萄糖基以β-1，4苷鍵連接形成的鏈狀高分子化合物，分子中包含大量的分子內及分子間氫鍵（見圖1）[9]，這導致纖維素在水及普通有機溶劑中均不溶解，只能溶于強極性溶劑或強酸強堿溶液中，如NMMO[10]， DMAc/LiCl， DMF/N2O4， 熔鹽和金屬復合物溶液[11-12]等，但因這些溶劑存在毒性強、揮發性強、不易回收等缺陷，易對環境造成嚴重污染，限制了纖維素的進一步開發和應用[13-14]，綠色溶劑離子液體作為一種綠色溶劑，甫一出現便成為當前纖維素溶解研究熱點.

1.1離子液體溶解纖維素的構效關系

目前，用于研究纖維素溶解的離子液體陽離子結構主要包括咪唑、吡啶、吡咯烷等（見圖2）[15].A.Brandt等[15]研究表明，咪唑和吡啶基離子液體被認為可高效溶解纖維素，其主要原因為：芳香環比較容易極化；芳香基離子液體陰、陽離子之間的相互作用力較弱，從而降低了靜電力作用.H.Zhao等[16]的研究表明，陽離子的尺寸越大，離子液體與纖維素形成氫鍵的能力越弱，從而降低溶解性能.T.Erdmenger等[17]指出，陽離子含有的功能基團對離子液體的溶解性能也有較大影響，其主要特點如下： 1）隨著陽離子上的烷基鏈增長，其溶解性能逐漸降低[18]； 2）1-甲基咪唑和3-甲基吡啶陽離子上含有烯丙基、乙基、丁基、醚基及羥基，有利于纖維素的溶解[2]； 3）陽離子側鏈上的羥基易于與纖維素形成氫鍵，從而增強纖維素的溶解性能[19].但[H（OEt）3＼|Me＼|Im]OAc易與陰離子形成分子間氫鍵，降低與纖維素的相互作用力，不利于纖維素的溶解[16].

用于研究纖維素溶解的離子液體陰離子主要結構如圖3所示[15].已有的研究表明，陰離子對氫鍵的接受能力越強，越有利于纖維素的溶解，如Cl-[1]；大尺寸及非配位性陰離子，不利于纖維素的溶解，如PF6-， BF4- 和 SCN-[18].離子液體中陰、陽離子所形成氫鍵的堿性及偶極性越強，表明該陰離子越具有較好的溶解纖維素的能力[1].文獻中報道的用于纖維素溶解的陰離子強弱順序如下：

我們黨的一個政治優勢就是理論建黨。理論上的徹底性和通過理論宣傳和理論教育來鞏固黨的先進性和革命性，這既是我黨的優良傳統，也是我黨克敵制勝的法寶。然而，目前理論宣傳和理論教育的空洞和缺乏實效、形式主義走過場、說者無心聽者無意的現狀，有可能致使這種優勢慢慢地消失。

我們黨是以馬克思主義為指導的政黨，黨的狀況反過來會影響到馬克思主義的現實境遇。大眾對黨的看法往往會邏輯地導出對馬克思主義的看法，所以黨內的不正之風會嚴重動搖馬克思主義在意識形態領域的指導地位。一些黨員干部的不作為、無作為、貪污腐化、自甘墮落更加削弱了人們對社會主義意識形態的接受和認同，這種認同危機，進而會導致馬克思主義信仰危機和被邊緣化。此外，黨員文化水準的多層次性、黨員的流動性加大，導致思想政治工作“斷層”“盲區”增多。黨員干部隊伍的這些變化若得不到很好的解決，勢必會導致主流意識形態認同危機四伏。

4.西方社會思潮沖擊所帶來的挑戰

隨著改革開放的不斷推進，西方各種社會思潮大量涌入我國。這使馬克思主義面臨著既要與之巧妙共存又要與之犀利斗爭的雙重任務。這些思潮或流派，如意識形態淡化論、意識形態終結論、新自由主義等，不少是西方國家打著思想或學術交流的幌子，不斷地向我國推銷西方生活方式、價值觀念和價值信仰，企圖對中國實施“西化”、分化戰略。以馬克思主義為指導的社會主義意識形態，具有科學性、實踐性、整體性和批判性等特征，與其他意識形態相比，在本質上具有優勢。但是，在意識形態領域的國際較量中，發達資本主義國家憑借其經濟的強勢及其必然帶來的文化強勢和價值強勢，在意識形態領域往往占據上風，導致了人們對西方社會思潮的盲目崇拜和對馬克思主義的不以為然。這對馬克思主義的指導地位提出了巨大挑戰?！安唤鉀Q社會思潮多樣化背景下馬克思主義的指導地位問題，意識形態的現實危險和危險現實一刻也不會消失?！盵2]因此，當代中國社會主義意識形態建設任務艱巨。

二、馬克思主義受到挑戰的原因

馬克思主義在我國為何會受到這么多的挑戰？其原因是什么？只有理清這一問題，我們才能夠有效應對挑戰，從而克服危機。

1.西方資本主義的滲透是馬克思主義在我國受到挑戰的國際因素

社會主義中國從來都是西方資本主義國家政治上的敵人，無論他們如何掩飾，這個基本事實都沒有改變。為了使馬克思主義和社會主義在中國走向滅亡，西方資本主義使出渾身解數，從軍事威脅到意識形態滲透，從技術限制到文化侵略，無所不用其極。自1990年代以來，西方資本主義更是將主要精力用于對我國意識形態進行分化和顛覆。尤其是最近十多年，西方國家對我國意識形態的滲透變得愈發隱蔽，巧妙地將自身價值觀精心包裝在生活、文化和學術的外衣之中，以達到對抗馬克思主義、遏制中國社會主義事業發展的目的。他們一方面公開宣揚新自由主義的完全市場化、私有化、貿易自由化和所謂“普世價值”，積極推行資本主義生產方式；另一方面，他們又采取非意識形態化的方式傳播資本主義的價值觀，以達到牽制并消解馬克思主義指導作用的目的。因此，不管其內容和形式如何變換，西方資本主義都是當代對我國社會主義意識形態建設構成深度威脅的外在力量，他們始終都沒有改變企圖瓦解和顛覆我國社會主義制度的目的。

2.社會急劇變革中出現的問題是馬克思主義在我國受到挑戰的國內因素

當前馬克思主義在我國意識形態領域的指導地位之所以遭受挑戰，更深刻的原因來自于中國社會變革過程中出現的問題。馬克思主義自身發展與當代中國社會轉型的異質性是其當下面臨的最為棘手的問題，尤其是生產資料占有方式的改變，更成為馬克思主義面臨挑戰的經濟社會根源。在社會轉型過程中，我國所有制結構經歷了由單一公有制向以公有制為主體、多種所有制共同發展的轉變，非公有制經濟在我國經濟總量中所占的比重不斷增加，其成分日趨復雜。我國所有制結構的這一變化，雖然在當代有其合理性，但一定程度上也會影響人們對社會主義的認識。盡管黨和政府努力讓改革的成果惠及全體人民，然而，以按勞分配為主體、多種分配方式并存的分配制度，一定程度上影響和制約了廣大人民群眾充分分享改革發展的成果，“這里平等的權利按照原則仍然是資產階級權利”[3]。這種占有方式和分配方式的變化與市場經濟的結合，不但導致我國出現了兩極分化的現象，而且使得人們對馬克思主義和社會主義的信仰發生危機。

這一危機在國內新近出現的“四個多樣化”中表現得愈加突出。所謂“四個多樣化”，是指社會轉型帶來的經濟結構與利益關系的多樣化，生活方式的多樣化，社會組織的多樣化，以及就業崗位與方式的多樣化。伴隨著“四個多樣化”，我國日益呈現出意識形態自由化和多樣化的趨勢，人們的精神需求變得日益復雜和多元化。特別是新貴階層的出現，催生了新貴意識形態，這對馬克思主義的指導地位形成了很大挑戰。改革開放以來，原來以工農為主的社會階層結構逐漸被打破，自由職業者、資本家、私營企業主等新社會階層不斷涌現，他們憑借手中掌握的技術和生產資料，在社會中的影響力不斷擴大，逐漸成為社會中的強勢群體。這些新的社會階層從自身發展需要和利益需求出發，催生出與之相適應的思想觀念，對馬克思主義的指導地位產生很大的威脅。而作為維系馬克思主義生存和發展的工人和農民階級，逐漸成為被忽視的群體，其利益訴求難以得到有效的表達，有淪落為社會弱勢群體的危險。這樣一來，在愈加紛繁多樣的意識形態領域，馬克思主義的指導地位必然受到影響并面臨極大挑戰。

3.對馬克思主義的非正確態度是其受到挑戰的主觀原因

馬克思主義是來自于活生生的社會生活的科學學說，實踐基礎上的革命批判性和科學建構性的統一是其內在特征。然而，由于人們未真正理解馬克思主義的這一內在特征，從而導致馬克思主義的扭曲和變形。這種扭曲和變形又往往作為顯性的馬克思主義出場，導致馬克思主義的創新能力不足和批判功能不夠，實際上構成了對馬克思主義真實本質的消解。

其一，神化馬克思主義導致馬克思主義受到挑戰。這種傾向是把馬克思主義神圣化，把馬克思主義當作一種遠離現實生活的不接地氣的自言自語。這種做法或是把馬克思主義作為“精神玩物”進行技巧性把玩，或是用馬克思主義對現實生活進行非建構性的批判。于是，失去了時代滋養的馬克思主義就成了不食人間煙火的“怪物”。

其二，對馬克思主義的僵化理解導致馬克思主義受到挑戰。這是一種脫離現實社會實踐來談馬克思主義的傾向。這些人完全忘記了恩格斯明確將馬克思主義看作“進一步研究的出發點和供這種研究使用的方法”[4]的教誨，他們不是把馬克思主義當作一種理論和方法，而是把它當作教條。他們固守已有的經典文獻，試圖依據經典作家的思想來生搬硬套現實。顯然，一種思想觀念如果不能與時俱進，不能與現實生活相一致，它就必將落后于時代發展甚至被時代所淘汰。對馬克思主義的僵化理解，本質上不是在捍衛馬克思主義，它在客觀上削弱了馬克思主義的現實有效性從而消解了馬克思主義的科學性和真理性。

其三，泛化馬克思主義導致馬克思主義受到挑戰。這是一種在一切科學研究領域都冠以馬克思主義頭銜的錯誤傾向，這樣一來，馬克思主義理論似乎是無所不在、無所不包的。誠然，社會科學研究應該堅持馬克思主義的指導，而且這也被新中國成立以來我國社會科學的發展所證明，但是馬克思主義不能代替具體的社會科學研究，不同的社會科學領域存在自身特殊的發展規律。如果將馬克思主義泛化，與其說是給馬克思主義以榮譽，不如說是給馬克思主義以羞辱。

其四，實用主義地對待馬克思主義導致馬克思主義受到挑戰。這種現象就是把馬克思主義當成符合自己意愿的東西，作為自己的實用工具。這是一種極不嚴肅的作風。然而，這種現象在現實生活中處處可見。久而久之，人們只能無奈地慨嘆：什么是馬克思主義，誰也說不清。

三、應對挑戰：鞏固和加強馬克思主義在意識形態領域的指導地位

針對馬克思主義在當代受到的挑戰，我們需要積極應對、有所作為。這就需要我們進一步加強馬克思主義在我國意識形態領域中的指導地位，立足社會現實生活，在堅持馬克思主義基本原則的基礎上，發展馬克思主義，使馬克思主義真正成為時代的最強音。

1.鞏固和加強馬克思主義在意識形態領域指導地位的必要性和重要性

既然馬克思主義在當代面臨著諸多挑戰，我們為什么還要堅持以馬克思主義為指導呢？

第一，馬克思主義是認識和應對各種挑戰的思想武器。我們只有堅持馬克思主義的基本理論和立場，才能認清造成這些問題的實質和根源。從馬克思主義社會發展理論看，目前的經濟全球化是以資本為主導來推動的，不可避免地帶有資本力圖統治世界的弊端。在經濟全球化進程中，資本主義的內在矛盾必然會造成世界范圍內國與國特別是發達國家與發展中國家之間的矛盾，這種矛盾通過資本自身是不能解決的。這種矛盾造成世界范圍的資本積累趨勢和兩極分化，必然爆發世界市場危機，而世界市場危機既是“資產階級經濟一切矛盾的現實綜合”，又是這些矛盾的“暴力方式的平衡”[5]。因此，世界范圍內矛盾的總爆發之時，也是資本主導的經濟全球化被新的經濟發展方式和主體所替代之日。馬克思主義為解決中國社會轉型和改革發展問題提供了科學的思想方法?！榜R克思主義應該是社會醫生。在舊社會，我們通過社會革命的方法治??；在當代社會主義中國，我們是通過深化改革‘治病?！盵6]馬克思主義是批判各種錯誤思潮的理論武器，只有它才能使我們從光怪陸離的思想文化表象中探尋出錯誤思潮的時代根據、階級根源、深層本質和社會危害，才能使我們從理論和實踐層面實現對這些錯誤思潮的破除和超越。

第二，馬克思主義是科學性和價值性相統一的科學理論。在人類思想史上，社會理論的科學性質與價值理念的關系一直是有爭論的問題。馬克思主義的社會發展理論，正如陳先達先生所說，其“是以事實為依據，以規律為對象，以實踐為檢驗標準的學說”[6]。立足于社會歷史的發展，馬克思主義揭示了人類社會發展的規律和趨勢，論證了社會發展與人的發展的一致性，以及社會發展的不同階段與人類的解放程度的一致性。馬克思主義認為，資本主義造成了人的異化狀態，只有消滅私有制、變革資本主義社會，才能使每個人的自由發展向一切人自由發展的目標轉變。馬克思主義有其自身的社會價值理念。馬克思主義并不是抽象地標榜其為所有人共享的普世價值，它從根本上說是無產階級的利益訴求，是無產階級解放的思想武器。在馬克思主義看來，離開現實路徑抽象地呼吁全人類的利益是一種空想，只有把全人類的利益與無產階級的利益結合起來，通過無產階級利益的實現來維護全人類的利益才是切實可行的。馬克思主義由此不僅實現了科學性與價值性的統一，而且為我們今天現實地超越資本時代提供了彌足珍貴的實踐智慧。

第三，馬克思主義是堅持社會主義和中國共產黨領導的理論基礎。馬克思主義的指導、中國共產黨的領導和社會主義道路三者是有機統一的。離開馬克思主義的指導不是社會主義，離開馬克思主義的指導和社會主義道路，中國共產黨的領導就缺乏根基。沒有馬克思主義的指導和中國共產黨的領導，就沒有新中國的成立，也沒有新中國成立60多年和改革開放30多年所取得的巨大成就。因此，堅持馬克思主義的指導，是堅持社會主義道路和中國共產黨領導的思想前提。這三者的有機統一，構成了中國未來發展的最重要的前提和基礎。在伴隨著資本全球化進程的國際意識形態競爭中，沒有中國共產黨這一中流砥柱，馬克思主義將被邊緣化，而資產階級意識形態甚至更為落后的封建意識形態就會取而代之。而如果放棄馬克思主義的指導，讓資產階級意識形態占據主導地位，那么最后的結局一定是社會主義制度的瓦解和中國共產黨領導的終結。蘇聯解體、東歐劇變的歷史教訓有力地說明了這一點。

2.鞏固和加強馬克思主義在意識形態領域指導地位的對策和原則

馬克思主義在意識形態領域指導地位的穩固，關鍵在于馬克思主義立足現實社會生活、指導社會實踐的成效，在于踐行馬克思主義的中國共產黨對推動社會進步、實現人民利益的貢獻，在于以馬克思主義為理論基礎的社會主義事業在中華民族偉大復興和人民幸福上的作為，在于人民民主專政及其對人民權益的有力保障。