李若嘉， 胡杰文， 朱少彤， 张刚强， 朱 平

废弃玉米芯高效提取并改性为羧甲基纤维素的研究

李若嘉， 胡杰文， 朱少彤， 张刚强*， 朱 平*

（青岛大学 纺织服装学院；青岛大学功能纺织品与先进材料研究院； 生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室；山东 青岛 266071）

利用废弃玉米芯提取纤维素并制备羧甲基纤维素（CMC），以提高玉米芯高值化利用。本研究采用酸水解法处理玉米芯，提取纤维素并改性为羧甲基纤维素，探究玉米芯提取并改性为羧甲基纤维素的最佳工艺。本研究以乙醇为溶剂，先从玉米芯中提取纤维素，经先碱化后醚化后得到羧甲基纤维素。通过单因素试验，探讨了碱化和醚化条件对CMC产品得率和取代度的影响。实验结果表明，CMC最佳制备条件为：乙醇为有机溶剂，NaOH用量为5 g，碱化温度为35℃，反应时间为60 min，氯乙酸用量为5 g，醚化温度为65℃，反应时间为80 min。经化学处理后，从玉米芯中分离出的纤维素提取率为25.7%。根据最佳反应条件，CMC产品产量为7.31 g，取代度为0.95。通过扫描电镜（SEM）证实半纤维素和木质素被有效去除，红外光谱分析（FT-IR）发现在1590 cm-1处出现的新吸收峰表明CMC成功合成。本工作为提高玉米芯利用率提供了新思路。

羧甲基纤维素；玉米芯；废旧资源再利用；纤维素；醚化

玉米是中国作为农业大国所产的三大粮食作物之一，年产量高居世界前三位，多达2亿吨[1-2]。在玉米加工过程中，产生大量的下脚料玉米芯。按3 kg玉米产出1 kg玉米芯计算，中国每年大约可产玉米芯0.7亿吨。纤维素作为玉米芯的主要成分，占比32%～36%，它与半纤维素（35%～40%）、木质素（25%）和少量的灰分（5%）共同组成了玉米芯的成分要素。……