王宇，李如燕，李根，张松



咖啡壳纤维素提取工艺的优化及其微观结构

王宇1，2，李如燕1，2，李根2，张松1，2

（1昆明理工大学材料科学与工程学院，云南昆明 650093；2固体废弃物资源化国家工程研究中心，云南昆明 650093）

为扩展咖啡壳资源化再利用的新用途，以废弃咖啡壳为原料，采用化学分离方法提取纤维素，通过单因素实验和正交实验，确定了咖啡壳纤维素提取的最优工艺条件，即NaOH质量分数为4%、H2O2质量分数为10%、反应温度为40℃、反应时间为35min时，所提取的咖啡壳纤维素产量最佳，可达83.88%。采用FITR、SEM、XRD、吸液性能测试等手段分别对提取样品的成分、微观形貌、物相构型和吸液倍率进行了表征。结果表明：提取的样品成分中主要含有纤维素；提纯后的纤维素具有螺旋管状结构，其比表面积明显增大，而晶体类型没有发生变化，仍然为天然纤维素Ⅰ晶型；在室温条件下，咖啡壳纤维素在自来水中的吸液倍率最大（可达65g/g），在0.9% NaCl溶液中的吸液倍率最低（约为58g/g），明显都高于天然棉纤维素的吸液倍率（40g/g）。

咖啡壳；纤维素；提取；吸液性能

纤维素是一种具有来源广、无毒无污染、强抗水性、可再生和可生物降解等[1]特点的天然高分子化合物，是世界上最丰富的有机质原料，广泛存在于自然界中[2]。每年仅通过植物光合作用产生的纤维素可达1.5×1012t，这些纤维素可广泛替代石油化工原料，在缓解世界资源和环境问题中有着非常重要的意义[3]，被看作是未来开发新能源和新材料的重要绿色原料[4]。目前，纤维素及其衍生物已被广泛应用到生物医药、能源化工、废水处理以及食品与纺织等领域[3-5]。……