玉米秸秆微晶纤维素的制备及其性质

以玉米秸秆为原料,研究其提取制备微晶纤维素的工艺及产品性能。探讨酸解温度、硫酸体积分数、酸解时间对微晶纤维素聚合度及得率的影响,并对微晶纤维素的理化性质进行了分析。结果表明:玉米秸秆微晶纤维素最佳制备工艺条件为:反应温度85℃,硫酸体积分数8%,水解时间90 min,此时制得微晶纤维素聚合度为292,纯度92.6%,得率76.48%,结晶度为74.5%。在此条件下,玉米秸秆微晶纤维素在保留形态结构的同时具有较高的结晶度和热稳定性,具备较好的应用性能和价值。     

玉米秸秆纳米纤维素的制备及表征

利用超声辅助硫酸水解法制备玉米秸秆纳米纤维素（corn straw nanocellulose,NCSC）,研究超声辅助酸解条件对NCSC得率的影响,并通过响应面法优化得到最佳工艺条件为：硫酸体积分数64%、超声功率160?W、酸解温度48?℃、酸解时间78?min,在此条件下制备NCSC得率达38.29%。制备的NCSC较洁白、细腻,具有较好的吸水膨胀力。通过红外光谱分析、X射线衍射和热失重分析表明,NCSC仍保持着玉米秸秆纤维素（corn straw cellulose,CSC）的基本化学结构,其结晶度（70.53%）高于CSC,同时具有较高的热分解温度。     

羧甲基纤维素基复合膜的制备及保鲜效果研究

以玉米秸秆为原料，制备羧甲基纤维素。通过添加甘油、壳聚糖、硝酸银制备羧甲基纤维素基复合保鲜膜，研究了不同甘油、壳聚糖及硝酸银添加量对复合膜结构及性能的影响，考察了复合膜的不透明度、水蒸气透过率、结晶结构、表面形貌和对蓝莓果实的保鲜效果。综合各项测试结果：制备的复合膜在硝酸银含量为0.01 mol/L时效果最佳，不透明度及水蒸气透过率分别为2.84%和1.99%。X-射线分析表明，羧甲基纤维素复合膜的结构未发生实质性变化，SEM分析表明，复合膜具有较好的表面特性；复合膜对蓝莓具有一定的保鲜效果，能够延缓蓝莓的腐败及失水速率。     

香蕉皮制备羧甲基纤维素

以香蕉皮为原料,氢氧化钠为催化剂,氯乙酸为醚化剂,制备了羧甲基纤维素。考察了NaOH用量、醚化时间、醚化温度、碱化时间、乙醇用量对羧甲基纤维素取代度的影响。通过PB筛选,确定NaOH用量、氯乙酸用量和醚化温度为继续优化的影响因素。在单因素实验基础上,采用响应面法进一步优化了制备羧甲基纤维素工艺参数。结果表明,制备羧甲基纤维素的最佳工艺参数为:m(纤维素):m(NaOH)=1:1.5 (g·g-1)、m(纤维素):m(氯乙酸)=1:1.9 (g·g-1)、醚化温度80 ℃。羧甲基纤维素取代度的平均值为1.23。通过红外光谱分析可知羧甲基纤维素制备完成。     

玉米秸秆微晶纤维素制备及其在可食膜中的应用

以玉米秸秆为原料,选取酸解温度、硫酸体积分数和酸解时间进行单因素试验,在单因素试验基础上,以得率为响应值,利用响应面法优化试验获得微晶纤维素得率最佳制备工艺条件为:酸解温度75℃、硫酸体积分数8%、酸解时间86 min,玉米秸秆微晶纤维素(corn stalk microcrystalline cellulose,CSCMC)得率为63.27%。同时将提取得到的玉米秸秆微晶纤维素添加到大豆分离蛋白可食膜中,对膜的性能进行测试。结果表明,随玉米秸秆微晶纤维素添加量的增加,膜的抗拉强度呈现先增大后减小、断裂伸长率逐渐减小的趋势;水蒸气透过系数、氧气透过率均呈现先减小后增大趋势。     

麦草秸秆微晶纤维素的制备工艺

研究以麦草秸秆为原料制取微晶纤维素的制备工艺。运用添加乙酸的乙醇法低污染制浆技术,溶出麦草秸秆中的木素、半纤维素等杂质,采用全无氯的臭氧及过氧化氢漂白工艺对粗纤维素进行漂白,然后通过盐酸水解和稀碱处理制备得到微晶纤维素。结果表明,试验制取的微晶纤维素符合合成革用微晶纤维素的标准。在提取粗纤维素过程中催化剂乙酸的最佳用量是2%。水解时间对微晶纤维素产品聚合度的影响较大。麦草秸秆制取微晶纤维素的最佳工艺条件为:液比1:15,水解温度70℃,水解时间90min。碱处理的工艺条件为:碱浓5%,温度80℃,处理时间30min。     

玉米皮纤维素提取工艺优化及结构表征

在单因素实验的基础上,运用响应面法对玉米皮纤维素的提取工艺进行优化,并利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪和热重分析仪对玉米皮纤维素的微观形貌、化学结构、晶型结构及热稳定性进行表征。结果表明,最优工艺条件为料液比1:20 g/mL、提取温度96 ℃、提取时间2.6 h、硝酸体积分数27%,此条件下提取物纤维素含量为80.26%±0.88%。表征结果表明,玉米皮半纤维素和木质素得到有效去除,玉米皮纤维素结构没有受到破坏;玉米皮纤维素晶型未改变,仍为I型,结晶度为56%;玉米皮纤维素热分解起始温度222 ℃,热稳定性优于玉米皮。优化的玉米皮纤维素提取工艺可行,在工业上有广阔的应用前景。     

超声辅助碱性过氧化氢法提取玉米皮纤维素及结构表征

以玉米皮为原料,建立了超声波辅助碱性过氧化氢法提取玉米皮纤维素的方法,在单因素实验基础上,运用响应面法对玉米皮纤维素的提取工艺进行了优化,并利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪、热重和粒度分析仪对玉米皮纤维素进行表征。结果表明,玉米皮纤维素最佳提取工艺条件为:超声温度为70℃、超声时间为70min、超声功率为200W、NaOH质量分数为8%、H2O2体积分数为0.7%、料液比为1:30g/mL,在此条件下纤维素含量为83.34%。表征结果表明,玉米皮纤维素表面呈现纤维素聚集结构;玉米皮纤维素分子结构没有受到破坏,具有纤维素特征吸收峰; 玉米皮纤维素的结晶结构未发生改变,玉米皮纤维素的最大热分解温度为328℃,热稳定性优于玉米皮;玉米皮纤维素粒径减小,平均粒径为111μm。     

玉米秸秆纳米纤维素制备的工艺优化

该研究采用弹射式蒸汽闪爆法(High density steam flash-explosion,HDSF)制备玉米秸秆纳米纤维素纤维,研究蒸汽闪爆压力、蒸汽闪爆时间、Na OH浓度对玉米秸秆中的半纤维素、纤维素、木质素含量的影响。以单因素试验为基础,根据中心组合实验设计原理,将纳米纤维素含量作为响应值,通过响应面分析法进行试验设计与数据分析。试验发现：弹射式蒸汽闪爆法制备纳米纤维素的工艺参数为：蒸汽闪爆压力值为1.5 MPa,蒸汽闪爆时间为285 s,氢氧化钠浓度为0.4 mol/L,纳米纤维素含量预测值46.02%,实验验证值为45.88%,与预测值接近,说明预测模型可靠性较高,此时半纤维素含量13.50%,木质素含量11.78%,证明方法合理可行。影响纳米纤维素得率的因素依次为蒸汽闪爆压力值>蒸汽闪爆时间>氢氧化钠浓度。弹射式蒸汽闪爆法有利于分离相互缠绕的半纤维素、纤维素、木质素,具有效率高、成本低、绿色无污染等优点。并且运用此方法制备的纳米纤维素具有较小粒径和良好的水溶性,这使得玉米秸秆纳米纤维素拥有更好的应用前景。     

玉米秸秆皮纤维湿法非织造布工艺设计和表征

为得到特性优异且具有应用价值的玉米秸秆皮纤维素纤维湿法非织造布,采用湿法成网非织造布工艺制备玉米秸秆皮纤维素纤维网,以丙基三甲氧基硅烷为分散剂,聚乙烯醇为黏合剂,分别使纤维均匀分散和纤网黏合。运用正交试验,得出工艺所使用的试剂对玉米秸秆皮纤维素纤维湿法非织造布的透湿率等相关特性的影响,得到试剂质量分数最佳工艺,利用最佳工艺制备出样品进行特性测试分析。利用此工艺制备出的玉米秸秆皮纤维素纤维湿法非织造布的特性指标与国家标准规定的非织造布应用性能相比较,各项性能指标都大于等于国标,产品应用领域广泛。     

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。     

Simultaneous Extraction of Carboxylated Cellulose Nanocrystals and Nanofibrils via Citric Acid Hydrolysis—Sustainable Route

In this study, cellulose nanocrystals (CNC) with surface carboxylic groups were prepared from bleached softwood pulp by hydrolysis with concentrated citric acid at concentrations of 60 wt%~80 wt%. The solid residues from acid hydrolysis were collected for producing cellulose nanofibrils (CNF) via post high-pressure homogenization. Citric acid could be easily recovered after hydrolysis reactions through crystallization due to its low water solubility or through precipitation as a calcium salt followed by acidification. Several important properties of CNC and CNF, such as dimension, crystallinity, surface chemistry, thermal stability, were evaluated. Results showed that the obtained CNC and CNF surfaces contained carboxylic acid groups that facilitated functionalization and dispersion in aqueous processing. The recyclability of citric acid and the carboxylated CNC/CNF give the renewable cellulose nanomaterial huge potential for a wide range of industrial applications. Furthermore, the resultant CNC and CNF were used as reinforcing agents to make sodium carboxymethyl cellulose (CMC) films. Both CNC and CNF showed reinforcing effects in CMC composite films. The tensile strength of CMC films increased by 54.3% and 85.7% with 10 wt% inclusion of CNC and CNF, respectively. This study provides detailed information on carboxylated nanocellulose prepared by critic acid hydrolysis; a sustainable approach for the preparation of CNC/CNF is of significant importance for their various uses.     

CNC、CNF及BC对纸张加固效果的比较研究

采用X射线衍射、接触角、紫外可见光谱、热分析等手段对纤维素纳米晶体（CNC）、纳米纤丝化纤维素（CNF）、细菌纤维素（BC）3种纳米纤维素性能进行表征,分别采用这3种纳米纤维素分散液处理纸样,以研究它们对纸样的加固效果。结果表明,与CNC和CNF相比,BC具有结晶度高、成膜后致密性好,热稳定性、透光性及强度性能好的优点;3种纳米纤维素均能对纸样起到一定的加固效果,其中BC能大幅度提高纸样的强度性能,且对纸样颜色的改变程度较小。     

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。     

纤维素氨基甲酸酯及其纤维的研究进展

介绍了纤维素氨基甲酸酯（简称ＣＣ）的发展历史、研究现状及合成工艺,并介绍了ＣＣ纤维的性能和市场前景。     

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。     

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.     

纳米纤维素基血液接触性材料研究进展

纳米纤维素是在某一尺度上具有纳米级的纤维素材料,其具有优异的力学性能和良好的生物相容性,在血液接触性材料领域得到了迅速的发展。纳米纤维素材料具有可控的血液相容性,作为抗凝血材料和促凝血材料具有广泛的应用前景。本文讨论了纳米纤维素基血液接触性材料的制备方法,总结了其在抗凝血与促凝血中的应用,并就其未来应用进行了展望。     

纤维孔隙率的测量及密度法测量的纤维素含量

利用纤维体积密度和氦比重方法测量纤维素密度、绝对密度、体积密度和孔隙率，进而准确地计算出纤维素的含量。