丝瓜络和微晶纤维素在离子液体中成膜性能研究

[目的]研究丝瓜络和微晶纤维素在离子液体中成膜性能。[方法]以离子液体[BMIM]Cl为溶剂溶解预处理过的丝瓜络,制得纤维素膜,用红外光谱和偏光显微镜对溶解前后的丝瓜络纤维进行表征,并对纤维素膜作了基本的性能评价。【结果]与微晶纤维素为原料的对比试验表明,[BMIM]Cl是丝瓜络纤维的直接溶剂,溶解过程中没有衍生物生成。原料聚合度的大小严重影响纤维素在离子液体中的溶解时间和溶解度。[结论]制备的纤维素平板膜具备一定的空隙率和孔径,可广泛应用于渗透、分离等领域。     

丝瓜络纳米纤维素晶体的制备与表征

【目的】以废弃的丝瓜络为原料,利用其优良的生物理化特性制备高附加值的纳米纤维素晶体(NCC),探索丝瓜络资源高值化综合利用的新途径。【方法】用KOH/NaClO2体系脱除丝瓜络原料中的木质素和半纤维素,制备丝瓜络纯化纤维素,利用纤维形态分析仪分析丝瓜络纯化纤维素的纤维形态,采用超声-硫酸水解法制备高得率的丝瓜络纳米纤维素晶体,并对纳米纤维素晶体的微观形貌、物理和表面化学性质进行了表征。【结果】丝瓜络纯化纤维素的平均直径为26.4μm,重均长度平均为0.893nm,卷曲度为6.8%。丝瓜络纳米纤维素晶体直径约10nm,长度为200~400nm,Zeta电位为-15.1mV,结晶度为63.3%。【结论】丝瓜络纯化纤维素是一种潜在的优良制浆纤维原料,棒状丝瓜络纳米纤维素晶体可作为绿色的纳米增强相使用,经冷冻干燥处理后形成的纳米纤维素泡沫体表现出了良好的保温性能。     

竹纤维素增强复合膜的制备及性能

为扩大竹纤维素的利用范围,以竹材加工废弃物为原料,研制竹纤维素增强复合膜绿色食品包装材料。采用硫酸水解和超声波辅助法制备竹纤维素,将其作为增强材料分别与壳聚糖和羧甲基纤维素制备成2种复合膜。通过扫描电镜(SEM)及傅立叶红外光谱(FT-IR)分析,发现竹纤维素形状为棒状,直径约为500 nm,长度为500～600μm,而且其红外谱图显示具有纤维素的特征官能团结构。对壳聚糖-竹纤维复合膜和羧甲基纤维素-竹纤维复合膜的物理性能进行测试,结果表明:复合膜的表面粗糙程度随竹纤维素含量增加而增大,并且复合膜的透湿性能和透光性能也会降低。2种复合膜的力学性能测试结果为:随着竹纤维素的加入量增加,复合膜的拉伸强度增加,复合膜拉伸模量提高,而复合膜的断裂伸长率降低,说明竹纤维素可以作为一种较好的增强材料使用。竹纤维素的加入对壳聚糖-竹纤维复合膜物理性能的改善更明显,壳聚糖-竹纤维复合膜有望作为食品包装材料应用。     

离子液体预处理纤维素及木质纤维素的研究进展

稳定性好、溶解能力强的离子液体,能够快速瓦解木质纤维素网络结构,提高纤维素酶的可及度和酶解效率,可大幅度降低预处理成本。本文综述了常见离子液体的组成、离子液体对木质纤维素的溶解分离等预处理方法及其原理。     

沙柳的孔隙结构、微纤丝角和纤维素结晶度研究

【目的】研究不同年轮沙柳(Salix psammophila)材的孔隙结构、微纤丝角和纤维素结晶度,为更合理、有效地利用沙柳资源提供依据。【方法】以取自内蒙古鄂尔多斯沙地的3年生沙柳为研究对象,利用氮气吸附法(NAD)研究不同年轮处沙柳木材的孔隙结构,并用X射线衍射(XRD)测定不同年轮处沙柳木材的微纤丝角和纤维素结晶度。【结果】从髓心到树皮的3个年轮处沙柳木材的比表面积逐渐增大,分别为0.54,0.68和1.81m2/g;孔体积逐渐增大,分别为0.002,0.468和1.560cm3/g,大多数孔隙的直径为2~10nm;而微纤丝角逐渐减小,分别为14.35°,12.17°和10.71°;纤维素结晶度从第1年轮到第3年轮略有增加,分别为48.15%,49.23%和49.58%。【结论】靠近树皮的沙柳材具有较大的比表面积、孔体积、纤维素结晶度和较小的微纤丝角,是制取纤维素材料和生物质能源的较好原材料。     

高强度羧甲基纤维素食品包装膜的制备

为制备高强度羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose,CMC)包装膜,通过对各成分添加量的分析,寻找最佳工艺条件.就CMC、聚乙二醇(PEG-400)和无水乙醇添加量对CMC包装膜性能的影响进行了研究,并对各因素进行了响应面分析,对CMC膜的最佳工艺配方进行了研究.结果表明:在一定条件下,CMC膜的物理机械性能随CMC、PEG-400和无水乙醇添加量的升高先增大后降低,响应面分析得到制备200 mm×200 mm CMC膜的最佳工艺参数:40 m L水中CMC 2.0 g,ω(PEG-400)=30%,无水乙醇添加量10 m L,此时膜的拉伸强度为19.53 MPa,断裂伸长率为39.82%.     

综纤维素基水热炭的制备及性能研究

以木纤维为原料,提取综纤维素;分别以木纤维和综纤维素为前驱体,温度为210~230℃炭化8 h制备水热炭,并使用环境扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪分析了水热炭的微观及化学特性,结果表明综纤维素炭化温度低于木纤维。表明综纤维素在没有木质素的屏蔽效应下更易分解和炭化,木质素的去除有利于提高生物质水热炭化效率。     

纤维素接枝聚乳酸的制备及其降解性研究

将微晶纤维素溶于1鄄烯丙基鄄3鄄甲基氯代咪唑离子液体中,4鄄二甲氨基吡啶作为催化剂,采用开环聚合的方 法,成功合成了纤维素接枝L鄄聚乳酸和纤维素接枝DL鄄聚乳酸。采用核磁共振、广角X 射线衍射、差示扫描量热等 方法对聚合物进行表征。结果表明:2 种聚合物的玻璃化转变温度分别为45.6 和40.3 0 C,且均为无定形态;聚合 物的降解性随接枝率升高而降低;在酸液、酶液、碱液、PBS 缓冲液和水中,聚合物降解速率依次降低;聚合物具有 良好的降解性能,并且在生物降解材料方面具有潜在的应用前景。      

木质素和纤维素在离子液体中的溶解性能及催化裂解研究进展

离子液体作为一种环境友好型绿色溶剂,因其独特的物理化学性质,在木质素和纤维素的溶解和催化裂解中得到了广泛的应用。在介绍木质素、纤维素和相关离子液体的组成和结构的基础上,综述了离子液体在溶解、分离木质素和纤维素及作为催化介质或催化剂方面的研究进展,分析讨论了离子液体的结构与其溶解性能的关系及可能的溶解机理。最后,对离子液体的应用前景进行了展望。     

羟丙基纤维素乙酰乙酰化改性材料的制备及表征

采用羟丙基纤维素（HPC）作为原料,通过接枝乙酰乙酰基团（AG）改性合成,成功制备了羟丙基纤维素乙酰乙酰化接枝聚合物（HPCAG）。利用红外光谱（IR）、X-射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征了产物结构,确认了合成得到的预期产物。利用热重（TG）和示差扫描量热（DSC）法对新合成接枝聚合物的热性能进行了测试分析,确定了羟丙基纤维素乙酰乙酰化反应后,产物的热塑性能得到增强。图8表3参14     

纤维素的新型溶剂

主要介绍一种新型的纤维素溶剂——离子液体,利用氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑离子液体对纤维素的溶解及对纤维素酶活的影响,达到对纤维素预处理和直接提高纤维素酶活的目的。     

纤维素纳米晶-纳米氧化硅复合物的制备及其吸附性能

本研究用盐酸水解微晶纤维素制备了纤维素纳米晶(CNC),以正硅酸乙酯为硅源,CNC为模板,在酸性条件下通过溶胶-凝胶反应制备纤维素纳米晶-纳米氧化硅复合物CNC-SiO₂ 0.200,并用红外光谱、X-射线衍射和热重分析法对其进行了表征。用0.020 g CNC-SiO₂ 0.200对50 mL、pH值为9的150 mg/L亚甲基蓝溶液进行吸附,吸附时间为120 min时,吸附量和脱色率分别达到81.4 mg/g和46.1%。吸附过程符合Langmuir单分子层吸附模型,用该模型确定的最大吸附量达476.2 mg/g。该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率常数为0.424 8 g/(mg·min)。CNC-SiO₂0.200作为一种高效亚甲基蓝吸附剂,为染料废水的处理与净化提供了新方案。     

沙柳/聚丙烯复合材料的制备及力学性能研究

本研究以沙柳木粉、聚丙烯为原料,加入硅烷偶联剂,采用热压法制备沙柳?聚丙烯复合材料,对其力学性能进行相关研究。在不加偶联剂条件下,当木粉加入量为20%~50%,木粉目数为20目至80目时,随木粉加入量的增加复合材料的静曲强度呈先上升后下降趋势、弹性模量呈上升趋势,拉伸强度随之下降;随木粉粒径的减小,上述力学性能呈现先上升后下降的趋势。硅烷偶联剂KH550和玻璃纤维的加入,使复合材料的整体力学性能明显提高,当木粉加入量为40%,木粉目数为60目,偶联剂加入量为5%,玻璃纤维加入量为15%时,复合材料整体力学性能较好,此时,静曲强度为55.93MPa,弹性模量为3 400MPa,拉伸强度为24.83MPa。     

纤维素膜对绿茶保鲜的影响

以纤维素为原料,溶解制得纤维素膜,并研究其对茶叶保鲜的影响。结果表明,纤维素膜结构紧致,没有微孔结构。与市售茶包袋相比,用纤维素膜包装的茶叶的水分含量更低,而茶多酚含量和DPPH自由基清除率比茶包袋包装的茶叶分别高出22.89%和6.09%,说明纤维素膜对茶叶的保鲜效果优于市售茶包袋。     

纤维素凝胶基吸附材料的制备及性能研究

本次试验目的是构建一种复合吸附材料用于对水环境中亚甲基蓝的吸附,试验中以NaOH/Uera作为纤维素溶解体系,以循环冷冻法制备纤维素凝胶,以模板法制备介孔Fe203粒子,并负载与纤维素凝胶体系中,然后在亚甲基蓝初始浓度恒定的条件下,设定15,30,60,120,240,360共6个吸附时间梯度(单位:min),并测定对...     

纤维素粒径对胶原纤维膜性能的影响

因天然肠衣存在来源有限、加工繁琐以及质量不稳定等问题,机械化程度高、质量稳定的胶原肠衣已被广泛应用于肠衣加工等肉制品工业中。但国内胶原肠衣生产起步较晚,肠衣还存在强度不够、应用品质较差等问题,本研究以期通过纤维素共混的方式来改善胶原肠衣的特性,探索纤维素粒径对胶原肠衣的影响规律及机制。测定胶原纤维膜的物化特性和应用扫描电子显微镜(SEM)等手段,观测添加不同尺寸和添加量的纤维素共混胶原纤维膜中纤维素以及胶原纤维的排列结构;运用傅里叶红外光谱(FTIR)分析、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)等手段分析测定胶原纤维膜的结构特点和热稳定性;结合胶原膜宏观理化特性和微观结构的特点,分析不同粒径纤维素对膜性能影响规律及其原因。结果表明,添加200 PF纤维素的膜样品具有最致密、光滑的微观结构,且表现出了最好的性能,其中湿态和水煮拉伸强度分别提高260%、50%,而热变性温度升高了约10℃。本研究以期将其应用于胶原纤维肠衣的实际生产中,为其品质的提高提供技术指导。     

纤维素的溶解研究进展

纤维素（Cellulose）作为可持续发展的可再生生物资源受到高度重视。但因其高聚合度和高结晶性而导致了难以溶解,难以加工。新的溶剂体系的开发,特别是近年来发展的新型离子液体溶剂,使纤维素的溶解问题得以缓解。笔者对比分析了用于纤维素溶解的各种溶剂体系的研究现状、溶解机理及其优缺点,并特别介绍了离子溶剂体系的特点及其溶解机理,以及作为新兴的环保型溶剂的潜在前景,旨在为纤维素的改性、修饰及开发更多功能纤维素新材料提供参考。     

多孔球形纤维素四乙烯五胺树脂PSCE-TEPE的制备及表征

以自制的多孔球形纤维素为原料,制备多孔球形纤维素四乙烯五胺树脂PSCE-TEPE,通过正交试验得到了其最佳制备条件：四乙烯五胺用量为0.7 ml、溶剂为蒸馏水、无水Na2CO3质量为0.25 g、反应时间为3 h。通过电镜扫描和红外光谱表征,证实所制备的多孔球形纤维素四乙烯五胺树脂PSCE-TEPE有较为规整的球形结构和多孔结构,且胺化后引入了多胺基团。     

玉米秸秆纤维素磷酸酯的制备及性能

[目的]研究玉米秸秆纤维素磷酸酯的制备及性能。[方法]玉米秸秆为原料,尿素为催化剂,研究了玉米秸秆纤维素磷酸酯的最佳合成条件以及对含Cr6+模拟废水的最佳吸附条件,并对样品进行了SEM表征。[结果]最佳合成条件:5.0 g玉米秸秆粉末中加入30ml w(Na OH)=20%水溶液碱化40 min,水洗至中性得到碱纤维;5.0 g碱纤维用w(H3PO4)=20%水溶液40 ml浸泡9 h,过滤,滤饼中加入5 ml w(H3PO4)=85%水溶液,0.5 g尿素、20 ml甲苯作溶剂,在50℃下反应40 min,得产品。吸附的最佳条件:p H为3~5,投加量为1.0 g/100 ml,吸附时间为24 h,吸附效果最佳,去除率达96%。利用SEM表征了玉米秸秆改性前后表面结构,结果显示,改性后物体表面变得蓬松粗糙,出现卷曲褶皱,比表面积增大,有利对金属离子的吸附。[结论]该研究可为废弃物的多元化利用和废水处理提供新思路。     

沙柳材中纤维素和半纤维的分离及性能表征

利用化学试剂分离出了沙柳材的主要化学成分纤维素、半纤维素。通过对纤维素和半纤维素进行分析红外光谱分析发现其中的酯基和羰基减弱,沙柳纤维素中不再含有芳香环类的物质,并且结晶度相对值明显增大,沙柳纤维素是典型的纤维素Ⅰ。热重分析发现纤维素的热解温度比较集中,热解失重率比较高。由于沙柳半纤维素支链较多,存在聚半乳糖、阿拉伯糖、木糖、葡聚糖或果胶质多糖造成热解温度比较分散,热解失重率比较低。