竹浆制备纳米纤维素晶体的工艺优化及表征

以竹浆为原料,采用硫酸水解制备纳米纤维素晶体(NCC)。在单因素试验的基础上,采用响应面法优化工艺参数,分析了温度、时间、硫酸浓度对NCC产率的影响,并利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)对其进行表征。结果表明,制备NCC的最佳工艺条件为反应温度53℃,水解时间128min,硫酸浓度60%,NCC产率55.83%,与预测值55.28%吻合;模型显著,失拟项不显著,决定系数0.9908,说明模型拟合有效;原子力显微镜分析表明NCC为棒状,长度为100~200nm之间,宽度小于10nm;制备的NCC为纤维素Ⅰ型,NCC结晶度由原纤维的64.27%提高到72.04%。为纳米纤维素晶体产业化生产提供了理论数据。