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微晶纤维素的制备及其在功能材料领域中的应用进展

2021-05-06陈嘉川颜家强杨桂花

中国造纸 2021年3期
关键词:改性

陈嘉川 颜家强 张 凯 和 铭 杨桂花

(齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室/制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,山东济南,250353)

植物纤维原料具有储量丰富、可再生和绿色环保等优点,其主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素,各成分含量随原料种类和内部组织的差异而有所不同。其中,纤维素是由葡萄糖单元通过β-1,4 糖苷键连接而成的线型高分子,经化学法或生物酶法降解其大部分非结晶区(或无定形区)后,可制得白色或近白色的微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,MCC)[1]。MCC 通常呈粉末状或者短棒状,无味,结晶度一般为55%~80%,粒径范围20~80 μm,是一种结构独特且性能优良的功能高分子材料,其特性是流动性强、绿色无污染和可降解,而且具有亲水性好、比表面积大、杨氏模量高和生物相容性好等优点[2]。因此,MCC 在众多行业和领域具有较高的应用价值,例如,在食品工业,可作为食品添加剂提升部分食物的口感[3];在能源领域,可作为原料通过催化加氢反应制备乙二醇和山梨醇等化学品[4-5];在医药行业,可以作为黏合剂用于制备药物[6];在功能材料领域,可用于制备吸附、抗菌和发光等功能性材料。作为一种应用广泛的生物基材料,MCC 的制备、性能和应用研究已成为研究热点。本文介绍了MCC 的制备工艺,对MCC 在吸附、抗菌和发光等功能材料领域的应用进展进行了综述,并对MCC的研究进展进行了展望。

1 MCC的制备

1957年Battista 等人[7]采用稀硫酸对棉浆进行酸解,首次制得MCC,其独特的功能作用与优良的性能引起众多学者的关注。……

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