微细化纤维素改性技术研究进展

未改性的微细化纤维素存在分散性差、热稳定性差、持水性差等不足,需对其进行改性,才能运用于工业生产中。本文综述了微细化纤维的改性方法及改性后的性质与应用,并展望了其发展前景。     

高压射流流道结构对纤维素微细化的影响

采用计算流体动力学方法研究相同操作压力下不同阀体结构内的压降和速度分布差异,并结合不同阀体结构微细化膳食纤维单一组分纤维素的粒径变化,研究流道结构对纤维素微细化处理的影响。结果表明,纤维素水分散液质量浓度越小,单阀的微细化效果越好;而纤维素水分散液质量浓度(≤2%)对组阀处理的微细化效果无明显影响;阀体结构对微细化效果的影响取决于流道内是否形成大区域和大幅度的流速变化。     

纤维素衍生物及纳米晶自组装制备功能材料的研究进展

自组装技术具有原理简单、操作便捷、易于调控等优点,在纤维素衍生物及纳米晶功能材料,包括药物缓释、电极柔性膜、电池、电容器等制备中得到了广泛应用。本文针对多种纤维素衍生物,如羧甲基纤维素（CMC）、羟乙基纤维素（HEC）和羟丙基甲基纤维素（HPMC）和纳米纤维素（纤维素纳米晶体（CNC）、纤维素纳米纤丝（CNF）、细菌纤维素（BC））自组装制备功能材料的最新进展进行了综述,通过对比制备方法、性质及优缺点,为纤维素自组装新型材料的进一步研发和应用提供参考和指导。     

甲酸水解法清洁制备纳米纤维素及其功能性应用和展望

纳米纤维素是一种绿色可再生的生物基纳米材料,由于其特殊的物化性质备受学术界和工业界的广泛关注。清洁高效的纳米纤维素制备方法的建立对实现其规模化生产和商业化应用尤为重要。本文主要综述了甲酸水解法清洁制备纳米纤维素的研究进展。与传统的无机强酸水解法相比,甲酸水解法制备纳米纤维素的主要优点包括：甲酸易回收和回用,可确保整个制备过程的清洁;甲酸在水解纤维素的同时,也与纤维素表面羟基发生反应,从而在纤维素表面引入酯基,同步实现纳米纤维素的制备与表面改性;通过反应条件的控制,可实现纳米纤维素形貌和性质的可控制备。此外,本文还概括介绍了甲酸水解法制备的纳米纤维素的功能性应用和展望。由于其特殊的表面性质,甲酸水解法制备的纳米纤维素在构建异质膜器件、Pickering乳液,以及橡胶和塑料复合材料加填等领域具有广阔的应用前景。     

细菌纤维素及其应用

本文主要介绍了细菌纤维素的独特性质、合成和分泌过程，及细菌纤维素的商业用途。     

细菌纤维素特性及其应用

细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC),是由细菌产生的胞外产物,因由细菌产生,故其命名为细菌纤维素。细菌纤维素因其具有高持水性、高结晶度、超细纳米纤维网络、高弹性模量和抗拉强度等独特的性质,而被广泛地应用在食品及医学中。本文综述了细菌纤维素在食品、新型伤口敷料、人体组织材料、人工角膜和心脏瓣膜、药物结合或释放以及医用产品开发新兴领域的应用和发展前景。细菌纤维素生产出的产品不仅口感美味,而且作为健康食品,可降低人体胆固醇而拥有保健价值。医学方面期望细菌纤维素能够依据其独特的性质在更广泛的领域得到长足发展。相信在不久的将来,日益完善的生产技术能让细菌纤维素更好地为人类服务。     

微生物纤维素的生物合成及其商业化应用

纤维素是地球上产量最大的天然聚合体,其广泛存在于高等植物、低等植物、细菌和部分低等动物中,海洋中的海藻和部分海洋低等动物体中也包含纤维素。微生物纤维素主要利用微生物发酵形成,具有独特的性质,在医药、食品、生物医学等多个方面均有十分广阔的应用前景,逐渐成为新时代新材料的研究重点之一。基于此,文章主要阐述了微生物纤维素性质、生物合成机理,同时分析微生物纤维素的商业化应用,旨在提高微生物纤维素的应用质量,促进多个行业健康持续发展。     

纤维素结晶度的测定方法

纤维素结晶度与纤维素物理化学性质密不可分,纤维素结晶度的测定方法随着现代分析技术的不断发展也在不断变化,本文介绍了天然纤维素结晶度的主要测试方法:X-射线衍射法、红外光谱法以及CP/MAS 13C-NMR法。     

碱化预处理对高压射流超微细化纤维素的影响

为了揭示纤维素超微细化处理后的结构和物性变化,利用高压射流技术对两种纤维素微粉(原样、碱处理)悬液进行了湿法破碎,检测了产物微观形态、粒径分布、比表面积以及结晶度的变化。结果表明,高压射流处理(130 MPa,100μm单孔阀,4次)可使原样和碱化(10%NaOH,70℃,1 h)后的纤维素微束直径由原料的5.0〜50.0 pm分别降至0.5〜5.0μm和0.1〜1.0μm,微束长度由原料的20.0〜200.0降至1.0〜10.0粒径分布曲线峰值可由原料的158.0μm降至10.0μm左右;比表面积分别提高3.0倍和5.5倍。碱化处理可降低纤维素无定形区的强度进而降低纤维素的破碎能。纤维素原样经高压射流后结晶度改变不明显;碱化预处理后高压射流处理产物的结晶度小幅度(10%)下降。碱化预处理增强了高压射流处理纤维素原料的微细化程度。     

微纳米纤维素材料的微流控制备技术研究进展

为深入分析微流控技术制备微纳米纤维素材料的研究现状,促进其在各领域应用,综述了以纤维素及纳米纤维素为原料,以微流控技术为基础,结合快速冷冻法、原位界面络合法等技术,制备纤维素及纳米纤维素微球和微胶囊、纤维长丝、薄膜、微管、水凝胶的最新研究进展;针对微流控技术制备微纳米纤维素材料存在的挑战,提出了克服材料缺陷,提升微通道构建能力,探索技术结合方案的应对策略;展望了微流控技术在制备微纳米纤维素材料方面的发展前景,为微流控技术制备微纳米纤维素材料在材料科学、组织工程和再生医学等领域的应用提供参考。     

纤维素的化学改性

为了让纤维素能在水和一般有机溶剂中溶解,并具有好的热可塑性,常对其进行化学改性,改变纤维素的结构特性,使其有利于加工成型。本文介绍了纤维素化学改性的基本原理,探讨了纤维素的溶解、活化与碱性润胀。通过纤维素羟基的氧化、酯化、醚化、接枝共聚和氮偶联反应对纤维素化学改性进行了综述,最后展望了纤维素化学改性的应用前景。     

Industrialization Progress of Nanocellulose in China

Nanocellulose, a kind of cellulose with nanometer sizes, has drawn great interest in the pulp and paper industry due to its unique structure and excellent performance. It can be divided into five categories: nanocrystalline cellulose (NCC), nanofibrillated cellulose (NFC), bacterial cellulose (BC), electrospun cellulose nanofibers (ESC), and precipitation regenerated cellulose nanofibers (PRC). In this paper, we reviewed the industrialization progress of nanocellulose in China. Furthermore, we proposed that efficient and environmentally friendly preparation methods and high value utilization would be the focus of nanocellulose development.     

Application of Cellulose and Cellulose Nanofibers in Oil Exploration

In this article, the application of cellulose and cellulose nanofibers in oil exploration was discussed, and the research status of using cellulose and cellulose nanofibers as oil displacement agents, oil-well cementing additives, and foam stabilizers were summarized.     

羧甲基纤维素钠在食品工业中应用及研究现状

羧甲基纤维素钠是葡萄糖聚合度为100-2000纤维素衍生物,属于改性天然纤维素,在食品工业中有着广泛应用。该文综述羧甲基纤维素钠的结构和性质,制备方法及其在食品工业中应用,并展望其发展前景。     

纤维素氨基甲酸酯的合成及表征

系统地研究了纤维素氨基甲酸酯的合成方法、原料聚合度、合成温度及其时间、载体及其用量、尿素用量等对产物含氮量的影响。结果表明:载体的加入可提高反应试剂的可及度;纤维素浆粕的聚合度在320~390时反应性能较好;反应体系呈碱性时,有利于酯化反应的进行;产物含氮量随尿素用量的增大及预处理时间的延长而增加。最终确定最佳合成工艺条件为尿素用量40%,预处理2 h,酯化反应温度150℃,酯化反应时间3 h。产物的FT-IR谱图证实了酰胺键的存在。X-射线衍射表明产物的晶型与活化后纤维素的晶型类似,结晶度变化不大。     

球形纤维素吸附剂的研究现状及发展趋势

纤维素是地球上最丰富的、可以再生的天然资源，具有价廉、可降解并对环境不产生污染等特点，因此世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发。改性纤维素类吸附剂是目前纤维素功能高分子材料的重要发展方向之一。本文主要利用现有的文献资料从纤维素的溶解、纤维素珠体的研制以及球形再生纤维素的功能化等三个方面综合阐述了球形纤维素吸附剂的研究现状，并讨论了球形纤维素吸附剂的发展趋势。     

基于纤维素的食品包装材料的研究进展

纤维素多数来源于植物和微生物,具有优良的生物降解性和力学性能,可在绿色食品包装材料中广泛应用。本文综述了来自于植物和微生物的木质纤维素、微纤维纤维素及细菌纤维素的提取、改性方法以及其在食品包装材料中的力学性能、阻隔性、抗菌性、降解性能等方面的相关研究。纤维素作为食品包装材料不仅拓展了纤维素的应用领域,而且为食品安全和环境保护提供了保障,相信随着纤维素提取和改性技术的不断进步,未来纤维素在食品包装领域的应用会备受关注。     

木质纤维素酸水解利用现状

介绍了木质纤维素酸水解的应用现状,对纤维素酸水解制备微晶纤维素及微晶纤维素的应用、纤维素酸水解制备燃料乙醇作了简要概述。     

低温NaOH溶液中低聚合度纤维素的溶解与析出

采用浓度为9%的NaOH溶液在低温条件下对木浆纤维素进行润胀溶解,分别测定原料和不溶纤维素的R-10值、聚合度,并采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)以及X-射线衍射(XRD)方法对原料、不溶纤维素和水析出纤维素进行表征。结果表明低温有利于纤维素在NaOH溶液中的溶解,且在实验设计的范围内温度越低,低聚合度纤维素溶解得越多。与原料和不溶纤维素相比,水析出纤维素的热稳定性稍差。低温条件下,纤维素I晶型易转变为纤维素II晶型,同时析出纤维素也表现出纤维素II晶型。析出纤维素表面孔隙多、表面积大,有可能制备成吸附、隔音或保温材料。