改性菠萝叶纤维结构及其吸附甲醛性能

为获得具有高吸附性能的纺织材料,以脱胶菠萝叶纤维为吸附载体,氯化血红素为改性剂,经酯化反应制备了改性菠萝叶纤维。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、比表面积及孔径分析仪对改性菠萝叶纤维结构进行表征,并研究其吸附甲醛性能。结果表明:改性菠萝叶纤维表面接枝了氯化血红素,属于Ⅰ型纤维素,其相对结晶度由69.3%下降到66.2%;改性菠萝叶纤维的氮气吸附等温线属于Ⅲ型吸附,有少量孔径为2.0~276.1 nm的中孔与大孔,其比表面积、氮气吸附量、滞后环均变小;改性菠萝叶纤维对甲醛的吸附性好于菠萝叶纤维,其吸附甲醛性能随着甲醛初始浓度的增加而降低,随着纤维用量、反应温度和反应时间的增加而提高。     

柚皮纳米微晶纤维素的制备及其用于改进羧甲基淀粉膜性能的研究

以柚皮纤维素为原料,采用硫酸酸解法制备柚皮纳米微晶纤维素,对纳米微晶纤维素的形貌、结晶结构进行表征分析,以复合膜表面形貌、力学性能、水蒸气透过率和透光率为指标,研究不同添加量柚皮纳米微晶纤维素对羧甲基淀粉膜性能的影响。研究发现：柚皮纳米微晶纤维素为长度为60~180 nm,直径为3~15 nm的棒状晶体;X-射线衍射表明其仍为纤维素I型结构;复合膜电镜图光滑平整;纳米微晶纤维素添加量为5%时,复合膜的拉伸强度较原膜提高最大（52.22%）;而随着纳米微晶纤维素的添加,复合膜的断裂伸长率呈下降趋势;当添加量为7%时,复合膜水蒸气透过率降低最大（23%）;纳米微晶纤维素的添加量大于3%时显著降低复合膜的透光率,但未改变原膜在不同波长下的透光率。因此,添加柚皮纳米微晶纤维素能有效改善复合膜的性能,制备出综合性能优良的羧甲基淀粉复合膜。     

基于NaOH-Urea预处理的微纤化纤维素制备研究

为开发高效制备微纤化纤维素的方法,探讨了基于氢氧化钠-尿素（NaOH-Urea）混合溶液对玉米芯微晶纤维素进行预处理后采用机械法处理的微纤化纤维素制备工艺。采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、热重分析仪（TG）、场发射扫描电镜（FESEM）对制备的微纤化纤维素化学结构、结晶度、热稳定性及微观形貌进行表征。结果表明,制备的微纤化纤维素为纤维素Ⅰ型;微纤化纤维素的结晶度为604%,得率高达78%;微纤化纤维素结晶度较玉米芯微晶纤维素有所提高;制备的微纤化纤维素表现出优良的热稳定性,热降解温度达238℃;微纤化纤维素呈棒状,直径为5～20 nm,长度大于200 nm。     

改性菠萝皮渣纤维素固定化菠萝蛋白酶研究

为了探究改性纤维素作为固定化酶载体的可行性,在离子液体中用L-丝氨酸对提取的菠萝皮渣纤维素进行均相改性,并将改性菠萝皮渣纤维素用于固定化菠萝蛋白酶。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪以及X射线衍射光谱仪对菠萝皮渣纤维素、改性菠萝皮渣纤维素以及固定化酶进行了表征。结果表明,菠萝皮渣纤维素被成功改性,晶体结构从纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型;菠萝蛋白酶成功地固定在改性菠萝皮渣纤维素上,且固定化酶较改性菠萝皮渣纤维素的热稳定性得到提升。对酶的固定化工艺和酶学特性进行研究,结果表明,固定化酶的优化制备工艺为菠萝皮渣纤维素与离子液体的质量比为3∶100,L-丝氨酸与菠萝皮渣纤维素的质量比为1∶1,戊二醛溶液体积分数为1%,交联时间为1.0 h。与游离菠萝蛋白酶相比,固定化菠萝蛋白酶具有更好的温度稳定性和酸环境稳定性。     

磁性纤维素微晶稳定O/W型Pickering乳液特性分析

将磁性纤维素微晶复合物作为乳化剂稳定O/W型Pickering乳液,考察磁性纤维素微晶复合物添加量、油水比及均质次数对Pickering乳液的影响.结果 表明:Fe3O4粒子的平均粒径约为10 nm,纤维素微晶经过Fe3O4修饰后平均长度约为14.2 μm,表面形态由光滑棒状转变为粗糙形态;纤维素微晶的傅里叶变换红外光...     

茶渣微晶纤维素的制备及表征

以茶渣为原料,采用盐酸水解法制备茶渣微晶纤维素。通过单因素试验研究了酸解时间、酸解温度、盐酸浓度及料液比对微晶纤维素得率、聚合度和结晶度的影响,采用正交试验优化了工艺参数,并运用X-射线衍射和红外光谱对微晶纤维素产品进行表征。试验结果表明:最佳制备工艺条件为酸解温度95℃、盐酸质量分数8%、酸解时间90 min、料液比1∶16(g/mL)。各因素对得率影响的显著性为:酸解温度盐酸浓度酸解时间料液比;在此条件下,茶渣微晶纤维素产品的得率为54.34%,聚合度为128;X-射线衍射和红外光谱分析表明,茶渣微晶纤维素与原纤维素材料结构一致,结晶度达67.77%,晶粒尺寸为3.98 nm,晶型为纤维素Ⅰ型。     

龙须草纳米微晶的制备与表征

用亚氯酸钠和17.5%氢氧化钠对龙须草进行预处理,再以硫酸水解法制备龙须草纳米微晶,采用正交试验优化酸水解条件,并利用场发射扫描电镜、动态光散射、红外光谱、X射线衍射和热重分析对纳米微晶进行表征。研究表明,酸水解条件为硫酸浓度59%,温度45℃,时间2 h,纳米微晶长度、粒径和长径比分别为171.1 nm,17.2 nm和10.3;纳米微晶的纤维素存在纤维素Ⅰ和纤维素Ⅱ两种晶型,其结晶指数为78%;纳米微晶的热裂解起始温度和最大热重损失温度分别为178℃和224.4℃,700℃热降解的残余率为30.6%。     

酶解辅助高压均质制备纳米纤维素及其性质表征

本研究以微晶纤维素为原料,经过超微粉碎预处理后,通过酶解辅助高压均质的方法制备纳米纤维素,研究纳米纤维素的结构和理化性质,并通过扫描电镜、透射电镜、红外光谱、X-射线衍射和热失重分析对纳米纤维素进行表征。结果表明,超微粉碎前处理能使微晶纤维素颗粒大小形状趋于均一化;所制备的纳米纤维素呈束状结构,颗粒直径为15~40 nm;纳米纤维素在制备过程中纤维素结构未遭到破坏;纳米纤维素的结晶度为58.1%,仍属于纤维素Ⅰ型;纳米纤维素的起始热分解温度比微晶纤维素的分解温度低,当温度达到500℃时,纳米纤维素的热失重率为82.9%。因此通过酶解辅助高压均质制备的纳米纤维素有望在可降解复合材料中得到应用。     

硫酸水解微晶纤维制备纳米纤维素及其性能表征

通过硫酸水解和超声结合的方法,把微晶纤维素制备成纳米纤维素,采用56%的硫酸把微晶纤维素在40℃水浴水解1h,再用80%的功率超声3h,制得的纳米纤维素的固含量为1.70%,粒径分布在70nm-1500nm之间,电镜照片下呈棒状。     

氯化血红素/菠萝叶纤维改性材料的制备及表征

以菠萝叶纤维为原料,在氢氧化钠预处理后,通过酯化反应制备氯化血红素/菠萝叶纤维改性材料。采用氯化血红素对菠萝叶纤维进行改性,考察了氯化血红素质量浓度、接枝温度、反应时间对接枝率的影响,确定较佳接枝条件为氯化血红素质量浓度为1.0g/L、反应时间2h、接枝温度40℃。通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射及热重分析等,对菠萝叶纤维改性前后结构和性能进行表征。结果表明,改性纤维表面已接枝了氯化血红素,且半纤维素被去除;改性纤维仍属于Ⅰ型纤维素,结晶度由65.0%提高到74.3%,改性纤维的热稳定性降低。     

菊芋秸秆制备微晶纤维素的工艺优化及结构表征

菊芋秸秆是一种富含纤维素的生物质资源,为使其充分转化利用,本文探索了菊芋秸秆(JAS)制备食品添加剂微晶纤维素的可行性。以JAS为原料,采用稀盐酸水解法制备微晶纤维素(JASMCC),着重考察盐酸质量分数、水解时间、温度和料液比4个因素对JASMCC产品聚合度和得率等指标的影响,并通过响应面法优化工艺参数。结果表明:菊芋秸秆中纤维素含量高达43.61%以上。经响应面法优化的JASMCC的最佳制备工艺参数为:料液比1∶14 g/m L、盐酸质量分数5%、温度60℃、时间85 min。在此工艺下所得JASMCC产品的聚合度为255.14,得率为36.96%,纯度为97.80%,符合国标GB1886.103-2015《食品添加剂微晶纤维素》要求。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和X-射线衍射对JASMCC制备过程中的微观形貌和结晶结构进行表征,并与商业微晶纤维素比较,结果发现JASMCC的微观形态呈棒状,纤维素晶型为Ⅰ型,相对结晶指数为63.42%,说明利用菊芋秸秆制备食品添加剂微晶纤维素的工艺可行。     

菠萝叶纤维素膜对青枣和鲜切菠萝的保鲜效果研究

为初步明确菠萝叶纤维素膜对部分水果的保鲜效果,以青枣和鲜切菠萝为保鲜对象,研究菠萝叶纤维素膜对两种水果的保鲜效果及自身降解性能。研究结果表明,菠萝叶纤维素膜具有良好的可降解性和生物相容性,纤维素酶和灰霉对其具有明显的降解作用;菠萝叶纤维素膜可在一定程度上抑制果外观商品性劣变,有效遏制果实失重率、硬度和VC含量的下降,减缓可溶性固形物和总糖含量的上升。综上,菠萝叶纤维素膜可有效提高青枣和鲜切菠萝的常温贮藏品质,在鲜食果蔬贮藏保鲜领域具有较好的应用前景。     

柚皮微晶纤维素的制备及其结构特性研究

采用盐酸水解法制备柚皮微晶纤维素,通过单因素试验,分别考察HCl浓度、酸解时间、酸解温度对柚皮微晶纤维素制备工艺的影响。在此基础上,通过正交试验优化制备工艺条件,并确定了柚皮微晶纤维素制备工艺的最佳条件:HCl体积分数为8%、酸解温度为60℃、酸解时间为80 min。利用红外光谱、X衍射、扫描电镜对柚皮微晶纤维素晶型结构、微观形态进行表征。柚皮微晶纤维素为纤维素I型结构,相对结晶度为71.26%,表面形态粗糙,呈长杆状。     

麻混纺织物的纳米溶胶改性效果分析

研究菠萝叶纳米纤维素协同SiO_2溶胶对麻混纺织物的改性效果。测试了不同浓度菠萝叶纳米纤维素协同整理纳米SiO_2溶胶改性麻混纺织物前后的厚度、断裂强力、弯曲性能、透气率和折皱回复角。结果表明:随着菠萝叶纳米纤维素质量分数的增加,纳米SiO_2溶胶改性麻混纺织物的厚度增加,断裂强力和折皱回复角先增后降,弯曲性能增强,透气率下降。认为:采用质量分数为0.5%的菠萝叶纳米纤维素协同纳米SiO_2溶胶改性麻混纺织物后,织物的综合性能改善效果较好。     

聚乳酸/乙酰化纳米纤维素薄膜制备及性能研究

为改善聚乳酸(PLA)薄膜的力学及阻隔性能,采用纳米纤维素(NCC)对其进行改性。以微晶纤维素(MCC)为原料,用硫酸法制备NCC,进而制备乙酰化纳米纤维素(ANCC),然后将PLA与ANCC按不同比例混合后制备复合薄膜。采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)对其微观结构和形态进行观测。采用拉伸仪和氧气透过率仪对其力学和气体阻隔性能进行分析。结果表明,使用酸法制备的纳米纤维素长度为100~200 nm,直径范围为10~20 nm。乙酰化处理对纳米纤维素的外观形态没有明显改变。与纯聚乳酸膜相比,ANCC添加量为1%时制备的复合薄膜的拉伸强度增加了29.09%,进一步增加ANCC含量则会导致复合薄膜力学性能下降。添加ANCC有效降低了复合薄膜的氧气透过量,ANCC添加量为0.5%时,薄膜的氧气透过率与纯PLA薄膜相比降低42%。添加ANCC对于薄膜的透光率和雾度没有明显影响。     

硫酸盐蔗渣浆臭氧氧化-高压均质处理制备纳米纤维素的研究

硫酸盐蔗渣浆经过臭氧精炼氧化和PFI磨浆得到的微晶纤维素,和市场上购买的微晶纤维素,经过不同浓度的硫酸预处理,再经过动态高压微射流均质机的纤维细化处理,通过单因素对比实验,得出实验的最佳条件为:预处理硫酸浓度为60%,高压均质处理纤维浓度是1/800,均质次数为16次,均值压力为124MPa,以上实验条件下,实验室自制所得微晶纤维素、山东微晶纤维素和江苏微晶纤维素制备的纳米纤维素的平均粒径大小分别是12.3nm,43.6nm和86.3nm。     

水稻秸秆纤维素纳米晶须的制备及其表征

为开发水稻秸秆的高附加值应用,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物（TEMPO）体系,以水稻秸秆为原料制备纤维素纳米晶须,并采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等对其进行表征分析。研究结果表明：水稻秸秆主要含有纤维素、半纤维素和木质素,经化学处理后纤维素含量显著提高,而半纤维素和木质素含量有所降低;水稻秸秆横截面呈多孔状,内部及表面均随机分布着大小不等的球状颗粒;化学处理部分去除了非纤维素物质,纤维表面变得相对较光滑;冷冻干燥后的纤维素纳米晶须交织成多层网状,直径为10~25nm,长度为200~400nm;水稻秸秆及其纤维与纤维素纳米晶须的结晶度分别为29.76%,30.28%和40.71%,三者均表现为纤维素Ⅰ的晶体结构。     

乳化剪切作用对菠萝叶纤维在离子液体中溶解的影响

本文以菠萝叶纤维为研究对象,采用真空乳化均质机通过乳化剪切工艺使其在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([Bmim]Cl)中充分溶解,考察了乳化剪切的速率,剪切次数和菠萝叶纤维的浓度三个因素对菠萝叶纤维木质纤维素各组分含量和结构的影响。证明乳化剪切作用促进了菠萝麻木质纤维素缠结的打散,有利于三种组分的分别溶解,其中受影响最大的是纤维素。并确定最佳的工艺条件为乳化剪切的速率16000 r/min,乳化剪切次数3次,菠萝叶纤维浓度3%。通过红外光谱,扫描电镜和X射线衍射分析进行表征,结果表明,乳化剪切处理并没有改变菠萝叶纤维本身的官能团结构,只是结构变为蓬松的蜂窝状,且结晶度下降。     

抗菌性载银纳米微晶纤维素的制备及表征

以纳米微晶纤维素（NCC）为载体、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为分散剂,利用葡萄糖还原硝酸银以制备纳米银颗粒,得到载银纳米微晶纤维素溶液。利用紫外可见分光光度计、透射电子显微镜、X射线衍射仪对载银纳米微晶纤维素溶液进行表征。结果表明,由此体系制备的载银纳米微晶纤维素中纳米银颗粒平均粒径为10～20 nm,为晶体结构,且分散均匀。利用抑菌圈法对载银纳米微晶纤维素的抗菌性能进行检测,发现其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等均有较好的抑制作用。     

生物酶处理对胡萝卜渣纤维素结构的影响

利用DSC、SEM、X-ray和FTIR技术手段,研究生物酶水解胡萝卜渣纤维素的结构,分析酶解后纤维素链结构与聚集态结构的变化情况。结果表明:胡萝卜渣纤维素经酶解后,纤维素长度减小,短纤维素数量增加;纤维素的细胞壁层被脱除,次生壁微纤维素暴露;结晶温度升高,氧化分解温度降低;结晶度由40.49%提高到41.06%,微晶尺寸由4.1nm增加为4.3nm。酶解胡萝卜渣纤维素的形态结构和微观结构发生改变,但仍具有纤维素的基本化学结构和纤维素I型结构。