基于不同原料的纳米纤维素的制备和性能
2021-09-01李玉磊李欣悦王玉峰
天津造纸 2021年1期
关键词:烟草
李玉磊,李欣悦,王玉峰
(天津科技大学轻工科学与工程学院,中国轻工业食品包装材料与技术重点实验室,天津300457)
纤维素(cellulose)在自然界中广泛存在于植物的细胞壁中,是以β-1,4糖苷键连接在一起的大分子葡萄糖聚合物[1],具有良好的溶剂稳定性,不溶于水及大部分有机溶剂,被广泛应用于纺织、化工、造纸等领域。
纳米纤维素(nanocellulose,NC)是尺寸为纳米级的纤维素的统称,尺寸不超过几微米[2],它同时兼具纳米材料的理化特性和纤维素材料的生理特性,具有大比表面积、高强度、大长径比等优良特性[3],在复合材料、生物医药、食品、化工等领域有较高的应用价值。
制备纳米纤维素的原料种类有很多,不同原料所采用的制备工艺,以及纳米纤维素的性能会有差别。本文对基于不同原料的纳米纤维素的制备进行了总结,重点介绍以木棉纤维、烟草秸秆、沙柳、玉米秸秆、竹纤维等为原料制备纳米纤维素的工艺及其性能。
1 木棉纤维纳米纤维素
范金珗等[4]以木棉纤维为原料,在60℃下使用50%的硫酸搅拌处理1 h,在蒸馏水中静置处理10 h后用离心机离心3次,再将离心处理后的悬浮液使用透析膜处理2 d至悬浮液中性,最后经超声处理后得到纳米纤维素悬浮液。
经此方法制备得到的纳米纤维素为棒状刚性结构,形态如图1所示,直径约为10~20 nm,长度在100~300 nm范围。红外光谱分析发现,制备所得到的纳米纤维素晶体谱图上的特征峰与纤维原料对比无明显变化,说明制备得到的新材料仍具备纤维素的化学基本结构。……
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