纤维素纳米纤维对聚乙烯醇复合膜性能的影响

采用TEMPO氧化法制得直径4~10 nm,长径比达100以上的蔗渣纤维素纳米纤维（CNF）,并利用CNF与聚乙烯醇（PVA）制备CNF/PVA复合膜,研究了添加甘油或聚乙二醇（PEG-400）对CNF/PVA复合膜透光率及力学刚性性能的影响。结果表明,CNF/PVA复合膜能兼具纯CNF膜的高机械强度和纯PVA膜的高延展性,CNF含量为25%的CNF/PVA复合膜在400~700 nm波长范围内的透光率达90%以上,杨氏模量为4.72 GPa的同时断裂伸长率可达6.92%;添加甘油或PEG-400会降低膜的机械刚性而提高膜的拉伸性能,两者均会降低膜的透光度。     

纤维素纳米纤丝复合材料在药物缓释中的应用

纳米纤维素具有可再生、环境友好、可生物降解、比表面积大、弹性模量高、生物相容性好等优异特性。利用纤维素纳米纤丝开发药物载体材料,有助于促进农林生物质资源的高值化应用。本文系统地综述纤维素纳米纤丝复合水凝胶材料、复合气凝胶材料、复合膜材料在药物缓释领域中的研究现状,阐述其药物缓释机理,并展望纳米纤维素在药物缓释领域的发展方向。     

酸性低共熔溶剂预处理制备含木质素的纤维素纳米纤丝及其复合膜的研究

采用酸性低共熔溶剂（deep eutectic solvent,DES）预处理并结合高压均质法制备了含木质素的纤维素纳米纤丝（lignin-containing cellulose nanofibril,LCNF）,并与聚乙烯醇（PVA）共混制备了LCNF/PVA复合膜,探讨了2种酸性DES预处理的效果,分析比较了LCNF的特性及LCNF/PVA复合膜的性能。结果表明,乳酸-氯化胆碱（LC）和乙酸-氯化胆碱（AC）对半纤维素的提取率均达到78%以上,其中LC预处理后用乙醇洗涤的处理方式对木质素的提取率高达61.2%;DES预处理后,乙醇洗涤有利于木质素的分离;利用LC制备的纤维素纳米纤丝（LC-E-LCNF）的直径为50～100 nm;相较于纯PVA膜,LCNF/PVA复合膜的疏水性明显提高,应力提升至70.3 MPa,紫外屏蔽性接近100%,且具有良好的热稳定性和雾度,以及一定的保鲜性能,该复合膜有望应用于食品包装领域。     

阳离子化纤维素纳米纤丝的制备技术及应用进展

对阳离子化纤维素纳米纤丝（C-CNF）的制备工艺进行了详细介绍,重点分析了醚化法、接枝共聚法和静电耦合法3种纤维素阳离子化预处理技术的反应原理和研究进展,以期为C-CNF的高效制备提供借鉴。此外,还介绍了C-CNF在制浆造纸、生物医药和染料吸附领域的应用情况。     

亚氯酸钠碱性氧化制备纤维素纳米纤丝的研究

以高温自水解处理后的漂白硫酸盐针叶木浆为原料,采用亚氯酸钠(NaClO2)碱性氧化结合高压均质处理制备纤维素纳米纤丝(CNF)。探讨了氧化时间、NaClO2用量、氧化温度、浆浓对氧化后浆料Zeta电位和NaClO2消耗情况等的影响。结果表明,NaClO2氧化后浆料的Zeta电位显著降低,适宜的氧化条件为:氧化时间6 h,NaClO2用量8%,氧化温度95℃,浆浓10%,该氧化条件下浆料的Zeta电位为-37. 6 mV,较氧化前降低了43%。将上述氧化后的浆料进行高压均质处理,得到CNF产品,对其进行了形态尺寸、黏度、Zeta电位和热失重等分析。结果表明,最优氧化条件下得到的纸浆在80 MPa下均质70次,得到尺寸分布良好的CNF产品,其直径主要分布在20~60 nm之间,长径比大于100,CNF胶体的Zeta电位为-42. 3 mV,具有良好的稳定性。     

纤维素纳米纤丝的制备和改性研究进展

近年来,纤维素纳米纤丝(CNF)因其独特的物理化学性能受到了广泛关注。当前,CNF主要采用化学或酶处理等方法对纤维进行预处理,再通过机械法对预处理后的纤维进行机械处理而得到。随着人们环保意识的日渐增强,可回收的有机酸水解法,低共熔溶剂预处理结合机械法制备CNF等已成为CNF制备领域的研究热点。本文综述了CNF的制备和改性研究进展,总结了CNF在制备和改性过程中存在的问题。此外,讨论了不同制备方法的优缺点,并介绍了环保、高效的CNF制备方法及其最新的应用领域。     

纳米纤维素制备方法的研究现状

纳米纤维素由于其生物可降解性、低密度、高机械性能和可再生性而受到广泛关注。本文主要介绍了由木材或农业/林业剩余物生产的纳米纤维素的分类及制备方法,包括制备纤维素纳米晶体的无机酸水解法和酶水解法以及有机酸水解法、固体酸水解法、离子液体法、低共熔溶剂法和美国高附加值制浆法(American value added pulping,AVAP)等新型制备方法,同时介绍了制备纤维素纳米纤丝常用的预处理法和后续机械处理法,其中预处理法主要包括氧化、酶、有机酸、高碘酸盐氧化、低共熔溶剂、离子液体和溶剂辅助等多种预处理手段。最后分析了纳米纤维素的制备方法中亟待解决的问题,并展望了纳米纤维素的广阔应用前景。     

草酸水解制备纤维素纳米纤丝工艺条件的优化

运用响应面法对草酸水解制备纤维素纳米纤丝的条件进行设计实验,并运用Design-Export软件对影响纤维素纳米纤丝尺寸的3个重要因素即反应温度、草酸质量分数以及反应时间进行实验设计。通过软件优化得到编码方程,得出最佳反应工艺条件为:反应温度112℃,草酸质量分数36%,反应时间2. 5 h;在最佳工艺条件下得到的纤维素纳米纤丝的结晶度为65%,长度为1～1000 nm纤维素纳米纤丝含量为91. 6%,与预测值91. 4%相符合,表明编码方程合理有效。     

低共熔溶剂预处理制备豆渣纤维素纳米纤丝的研究

采用氯化胆碱-草酸、氨基磺酸-尿素、氯化胆碱-柠檬酸分别经混合加热法制备了3种低共熔溶剂(DES),探讨了不同低共熔溶剂对豆渣纤维素预处理效果的影响。结果表明,3种DES均能够提纯豆渣纤维素,其中氯化胆碱-草酸体系对豆渣提纯纤维素效果最好,综纤维素含量为95.81%,且得到的α-纤维素含量高达92.60%,经高压均质后得到豆渣纤维素纳米纤丝(CNF),其直径为27～30 nm。氯化胆碱-柠檬酸体系和氨基磺酸-尿素体系分别预处理的豆渣经高压均质制备得到的纤维直径在0.1～0.5μm左右,未达到纳米级。     

超临界预处理-球磨法制备纤维素纳米纤丝及其表征

以微纤维化纤维素(MFC)为原料,通过超临界CO₂/乙醇预处理结合球磨法制备纤维素纳米纤丝(SCB-CNF),探讨了超临界CO₂/乙醇预处理条件对MFC的影响,并与2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)预处理结合微流体均质法(TMH)制备的纤维素纳米纤丝(TMH-CNF)进行对比研究,采用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)对样品进行表征。结果表明,超临界CO₂/乙醇预处理可将束状MFC分解为单根纤维,使MFC的长度和直径明显减小;超临界CO₂/乙醇预处理后的纤维素(P-MFC)的结晶度随预处理时间和温度的变化呈先升高后降低的趋势;SCB-CNF的热稳定性和结晶度均高于TMH-CNF,且形态呈针束状,长度远小于TMH-CNF,更易分散,在复合材料和生物医药(药物输送)等领域具有潜在的应用价值。     

丙烯化改性纤维素纳米纤丝制备纳米刷复合物及其应用

利用丙烯酰氯（ACL）对纤维素纳米纤丝（CNF）进行改性,得到表面带有双键基团的丙烯酸纤维素纳米纤丝（ACL-CNF）,然后以ACL-CNF为主链,在自由基引发的条件下与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）、丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）进行自由基共聚以合成毛刷状复合物（PAADAC）;采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、固态¹³C核磁共振（¹³C NMR）对ACL-CNF的结构进行表征;采用透射电子显微镜（TEM）、流变仪、旋转黏度计对PAADAC结构和性能进行系统分析,并通过模拟驱替实验验证PAADAC驱油性能。结果表明,ACL-CNF的取代度随着ACL用量增加呈先增大后减小的趋势,当ACL与CNF质量比为3∶1时,ACL-CNF取代度最大,为2.31;与PAAD（无ACL-CNF）相比,PAADAC表现出较强的黏弹稳定性、耐温抗盐性;相对于水驱,PAADAC可提高原油采收率8.83个百分点。     

基于甲基纤维素改性聚乙烯醇指示膜的制备、表征及对南美白对虾的鲜度指示

为实现水产品鲜度可视化实时监测,本研究以甲基纤维素(methyl cellulose,MC)共混改性聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)为成膜基材,复配溴甲酚紫甲基红制备指示膜,比较基材配比对结构、物理及检测性能的影响,并应用于南美白对虾鲜度检测.结果表明:各组分相容性强,流变学结果表明m(MC):m...     

脱水过程中纤维素纳米纤丝微观结构的研究

本研究首先制备了不同固含量的纤维素纳米纤丝（CNF）,探究脱水程度对CNF再分散性的影响及其微观结构的变化。结果表明,由于CNF发生团聚并引起分子间/内氢键的重组,其再分散性受到影响。随脱水程度的增加,当CNF固含量由20.21%提高至41.88%时,Zeta电位迅速下降6.3 mV,其稳定性下降;当CNF固含量由2.38%提高至100%时,其透光率下降至43%,结晶度和晶粒尺寸分别提高50.31%和1.4倍,其再分散性降低。综合分析发现,CNF固含量控制在20%以下,对其微观结构和再分散性的影响较小。     

Application of Cellulose Nanofibril as a Wet-end Additive in Papermaking: A Brief Review

Recently,cellulose nanofibril(CNF)has emerged as a promising,sustainable reinforcement with outstanding potential in material science.Owing to the properties of CNF,it has been explored in food,cosmetic,and pharmaceutical applications,as well as in industrial applications such as paints,drill muds,packaging,and papermaking.The application of CNF in papermaking is expected to be implemented in the near future to broaden the commercial market of cellulose.Numerous studies and patents have reported on the manufacturing,properties,and applications of nanocellulose.This present paper focuses on the recent progresses in the application of CNF as a wet-end additive in papermaking.     

Fenton预处理提高聚乙烯醇可生化性

在退浆废水中，聚乙烯醇（PVA）是一种污染严重又难以生物降解的物质，采用Fenton法对其进行预处理，可明显地改善其生化性，研究表明，当溶液初始pH值为4．0，H2O2／Fe^2＋（摩尔浓度比）=10，H2O2／COD（质量浓度比）=1．5，反应温度为40℃，反应30min时Fenton预处理的效果最佳，COD去除率达到80％以上，BOD／COD值也由0．1左右增加到0．7．经过活性污泥法的处理，COD去除率由未经预处理时的2％提高到88％左右。     

纤维素纳米纤丝在生物质基3D打印材料中的应用研究

本文综述了近年来纤维素纳米纤丝(CNF)及其相关的复合材料用作生物质基3D打印材料在医学、纺织品、食品、导电材料、智能材料等几个热门领域中的应用研究进展,以及CNF在生物质基3D打印材料中的作用与功能.最后,对CNF作为一种多功能的纳米材料在生物质基3D打印技术中的应用前景做了展望.