纳米微晶纤维素的制备与表征

本文用硫酸水解微晶纤维素来制备纳米纤维素(nanocrystalline cellulose,以下简称为NCC).通过正交试验方法确定了硫酸水解法制备纳米纤维素的最佳反应条件,并通过粒径分析、XRD(X-ray diffraction)衍射、红外光谱(infrared spectroscopy,简称为IR)分析和扫描电镜分析对所制备的纳米纤维素进行了表征.对纳米纤维素粒径大小的影响因素中最主要的是硫酸浓度,其次是水解时间,最后是反应温度,最佳反应条件为硫酸浓度60%,反应时间2.5 h,反应温度45℃;纳米纤维素的平均粒径为187 nm,粒径分布系数PDI为0.394;通过XRD衍射和红外光谱分析,可以看出纤维素的特征和晶体结构未发生明显变化.     

环氧细菌纤维素的合成工艺研究

以细菌纤维素为原料,在非均相体系中与环氧氯丙烷反应,合成了环氧化细菌纤维素.研究了反应条件:如环氧氯丙烷用量、NaOH用量、反应温度及反应时间对环氧基含量的影响.结果表明:合成EBC的最佳条件为反应温度35℃,反应时间3h,细菌纤维素以干重计算约0.5g,环氧氯丙烷的用量为30 mL,w=30％ NaOH的用量为40 ...     

超声波协同作用对纤维素选择性酸水解的影响

利用超声波协同金属离子催化纤维素酸水解,探讨了超声波协同对酸水解选择性的促进作用.以酸浓、金属铁离子用量、水解时间和水解温度作为变量,通过四因素三水平正交实验优化实验参数,研究超声协同作用对水解纤维素产品性能的影响.通过激光粒度分析仪、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和热重分析（TG）对水解纤维素纤维长度、晶型结构、化学组分及形态特征变化进行了表征比较.结果表明：当Fe3＋ 浓度为0.3mol/L,HCl浓度为2.5mol/L,温度80℃,反应时间50min时,超声协同作用下的水解纤维素结晶度为79.58%,与未处理试样相比增加了9.89%,水解纤维素平均长度由47μm降为29μm,纤维素化学结构和晶型均未发生改变.     

甲酸法绿色分离缅甸黄花梨中木质素和纤维素的研究

采用甲酸法处理缅甸黄花梨生物质,分离木质素和纤维素,探究了甲酸浓度、反应温度和时间对木质素分离效果的影响,结果表明最佳工艺参数为：甲酸质量分数88%,反应温度110 ℃,反应时间2 h。在此条件下的纤维素得率为89.56%,木质素含量（质量分数）为90%。傅里叶转换红外光谱（FT-IR）和高效液相色谱（HPLC）的分析表明,经过甲酸处理得到的纤维素和木质素都发生了不同程度的甲酰化修饰改性。X射线衍射（XRD）结果显示,经甲酸法处理后,纤维素的结晶度增大。以上结果可为生物质组分分离及其功能性材料制备提供技术支撑。     

层次分析及响应面法优选猕猴桃枝条中纤维素提取工艺

基于单因素实验结果,以NaOH浓度、提取温度、提取时间和液料比为考察因素,纤维素的得率、纯度和糖化率的综合得分为响应值,以层次分析法(AHP)确定3个指标的权重系数,采用三水平四因素的响应面法研究了碱处理法提取猕猴桃枝条中纤维素的最佳工艺。结果表明,NaOH浓度7%,提取温度85℃,提取时间2.1 h,液料比20 mL/g是提取猕猴桃枝条中纤维素的最佳工艺,综合得分为97.11。     

酸法提取豆渣微晶纤维素条件的优化

研究利用豆渣提取微晶纤维素及条件优化,并采用响应面试验法研究酸解时间、温度及盐酸的质量分数等因素对微晶纤维素得率的影响.结果表明,3因素间的相互作用对微晶纤维素得率影响显著,回归方程解得其最佳工艺条件:酸解温度88℃、酸解时间61min、盐酸质量分数为6.3%,微晶纤维素得率为69.4%.     

蔗渣纤维素分离纯化预处理工艺条件优化

为获得较高蔗渣纤维素得率和增大预处理后纤维的比表面积,在常规碱处理基础上添加无水亚硫酸钠和增加稀硝酸处理工艺的方法,对蔗渣纤维素的纯化分离工艺条件进行优化;采用FTIR、SEM和BET测试对处理后样品表征分析。结果表明:硝酸质量浓度0.12 g/m L,Na OH质量分数2.5%,反应温度80℃,反应时间3 h,无水亚硫酸钠与蔗渣质量比1∶6,纤维素含量达91.49%;处理后纤维结构松散,表面粗糙,增加了纤维素的可及度和比表面,经过经典统计BET(Brunaller,Emmetl,Teller)测定其比表面积增大1.713倍。     

玉米秸秆纤维素高效分离工艺研究

采用有机酸混合液为溶剂、稀盐酸为催化剂,将玉米秸秆在常压下蒸煮,再经过氧化氢处理,将半纤维素和木质素与纤维素脱离,达到分离出纤维素的目的 .处理后的废液再经酸沉-醇析法,分离和回收半纤维素与木质素,实现秸秆资源的全组分分离.通过对纤维素分离工艺的探讨,确定了玉米秸秆组分分离实验的最佳工艺条件.结果表明,甲酸、乙酸和水体积比为30∶60∶10,反应温度90℃,反应时间4 h,粗纤维素以5%过氧化氢为溶剂,溶液pH为12,60℃条件下处理3 h,得到的纤维素纯度可达到94.2%,纤维素、木质素和半纤维素的回收率分别为88.9%、75.6%和28.5%.     

酸性阳离子交换树脂催化降解木质纤维素制备可还原糖

 为研究木质纤维素中不同组分的降解规律,以自制强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对秸秆、蒸汽爆破预处理秸秆和微晶纤维素(MCC)进行降解处理研究。考查了催化剂用量、反应温度、反应时间等对秸秆降解反应的影响,比较了纤维素和半纤维素降解效果。研究结果表明,在微波加热条件下,以离子液体[Amim]Cl 为溶剂时,当催化剂与木质纤维素质量比为1∶1、反应温度为140~160℃、反应时间为20~40 min 时,总还原糖收率最高可达92%且半纤维素较纤维素易于降解,在140℃反应30 min,木糖收率最高为47.3%,在160℃反应40 min,葡萄糖收率最高可达45.8%。比较木屑、蒸汽爆破预处理的木屑和微晶纤维素催化降解情况,结果表明,酸性阳离子交换树脂对它们均具有有效的催化效果,其中微晶纤维素降解效果最好。     

棒状纳米微晶纤维素的热降解行为

文中对水解制备得到的纳米微晶纤维素采用了两种不同的处理方法以提高其热稳定性:于60℃下反复加热洗涤以减少其硫酸氢根含量或加入NaOH中和表面的硫酸氢根.研究表明:这两种方法都可以有效提高纳米微晶纤维素的热稳定性.与普通纤维素在热降解过程中只形成一个主要裂解区间不同,所有纳米微晶纤维素样品不仅存在主要裂解区间,而且在高温区域( >400℃)还存在一个明显的第二裂解区间.同时所有纳米微晶纤维素样品最终生成的焦炭产量很相近(3.5% ～5.0%).这说明当纤维素颗粒的粒径小至纳米尺寸时,外部催化剂的存在只是改变了其热降解的途径,但其整体热降解行为和最终的焦炭产量受其纳米颗粒特性所主导.文中还利用分峰拟合的方法表明在纳米微晶纤维素的主要裂解区间存在两个平行的竞争反应.     

纤维素的溶解及其成膜研究进展

纤维素膜亲水性高、渗透性好、耐污性强,是膜科学研究的热点。纤维素膜制膜的过程包括溶解和成膜。从水性溶剂体系和非水性溶剂体系两个方面阐述了近年来纤维素溶剂体系的研究现状,进而概述了制备条件对纤维素平板膜和中空膜的的影响,最后指出了纤维素膜的发展趋势。     

Acetoacetylation of Hydroxyethyl Cellulose

IntroductionSuperabsorbent resin is one of the most importantresins[1] ,but its flexibility is not very good.Somegrafting processes were used to improve theflexibility of superabsorbent resin,for example,acrylate polymer was grafted to hydroxyethylcellulose(HEC) [2 4 ] .Increasing the grafting chainlength increases the flexibility of superabsorbentresin. However,the hydroxyethyl group ofhydroxyethyl cellulose is not very active[5] andwould be more likely to graft if the acetoacetylgroup repl…     

纤维素在ZnCl2水溶液中的溶解性能及其再生结构

本文比较了不同质量分数的ZnCl2水溶液溶解不同聚合度纤维素的能力,结果表明,质量分数为65％以下的ZnCl2水溶液由于其Zn2＋被完全水化作用而不能溶解纤维素,当达到或超过该浓度时,Zn2＋可与纤维素分子链作用,使纤维素溶解,且65％ZnCl2水溶液的溶解效果最佳;但随着纤维素聚合度的增大,其溶解度下降;本文研究还表明通过添加尿素可改善纤维素的溶液的流动性。经ZnCl2水溶液溶解后的再生纤维素的聚合度（DP）下降;x-射线衍射分析表明再生纤维素为纤维素Ⅱ结晶变体;红外分析结果显示ZnCl2水溶液是纤维素的非衍生化溶剂,且再生纤维素分子内氢键减弱。     

纤维素在ZnCl_2水溶液中的溶解性能及再生结构

比较了不同质量分数的ZnCl2水溶液溶解不同聚合度纤维素的能力,发现:质量分数为65.0%以下的ZnCl2水溶液不能溶解纤维素;当ZnCl2水溶液的质量分数达到或超过65.0%时,未被水分子饱和的Zn2+可与纤维素分子链作用,使纤维素溶解,且65.0%的ZnCl2水溶液的溶解效果最佳;随着纤维素聚合度的增大,其溶解性能下降;经ZnCl2水溶液溶解后的再生纤维素的聚合度下降.广角X-射线衍射(WAXD)分析表明再生纤维素为纤维素Ⅱ结晶变体;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)显示ZnCl2水溶液是纤维素的非衍生化溶剂,且再生纤维素分子内的氢键减弱.     

超声波对溶液流变学性质的影响

本文研究了水溶液中天然纤维素及合成纤维素衍生物在超声波降解过程中溶液流变学性质的变化。实验发现溶液的粘度随超声降解时间的延长与超声强度增大而降低。通过流态特性指数ｎ的变化可推断溶液流变学性质在超声降解过程中的变化     

Preparation of Carboxymethyl Cellulose Fibers

Carboxymethyl cellulose(CMC) fibers were produced by extruding the CMC solution into the metal salt coagulation bath and collected with a winding machine.It was found that copper chloride,ferric chloride,cerium chloride,lanthanum chloride and aluminum nitrate solution could be used as coagulation bath to prepare CMC fibers,whereas the metal salt solutions,such as nickel chloride,zinc chloride,calcium chloride and magnesium chloride,could not.The fiber formation is due to the coordination between the carboxylates of CMC and metal ion.Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR) was applied to studying the coordination mode of CMC and metal ion.The metal salt concentration,pH value and temperature of the coagulation bath affect the tenacity and elongation of the fiber.CMC fibers show good water uptake ability and can adsorb water more than 200% of its own weight.The mechanical behaviors of CMC fiber show dependence on environment humidity.     

废弃纤维材料的酶水解

采用纤柔酶(Cellusoft L)和苏宏抛光酶(Suhong Cellish L)进行废弃纤维素水解，从酶水解的机理出发，考虑酶水解的主要影响因素为温度、pH值、微量元素及底物浓度，并以酶解效率为主要指标设计了四因素三水平的正交实验。此外还研究了时间对酶解的影响，以及不同原材料的酶解情况。     

氯化铁体系绿色高效催化制备纳米纤维素

 采用氯化铁（FeCl₃）催化水解法制备纳米纤维素（CNC）,考查了反应温度、反应时间、FeCl₃用量、超声时间等因素对CNC得率的影响。结果表明,反应温度110℃,反应时间60 min,FeCl₃质量分数10%,超声时间180 min 时,CNC 得率最高,达22%。采用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、透射电镜（TEM）、X 射线衍射仪（XRD）、Zeta 电位测定仪等对CNC 的结构、形貌、谱学性质和晶体性能、分散在液相介质中带电颗粒的有效电荷进行了表征,结果表明,电镜观察CNC 为棒状,直径20~50 nm,长200~300 nm;XRD 分析表明,CNC 属于纤维素Ⅰ,结晶度达到76.2%,较纸浆纤维显著提高;Zeta 电位测定结果显示,CNC 在水溶液中具有良好的分散稳定性。该催化制备体系具有绿色环保、反应条件温和、容易控制、操作简单等优点,单根纳米纤维呈棒状,纤维之间相互交织成网状,有利于其在复合材料中的应用。     

细菌纤维素的体内降解及其组织相容性

为了研究细菌纤维素（BC）植入皮下组织后对其周围组织细胞产生的影响,以及由于周围细胞的长入和组织液中相关成分的直接接触,使材料在体内复杂环境下所发生的物理结构变化。以组织工程用支架基体材料细菌纤维素为研究对象,对这种材料的体内降解行为和体内组织相容性进行研究。选取成熟的Wistar大鼠,采取背部皮下植入的方式。将BC植入一定时间后。对取出的BC清洗干净后进行材料学检测分析。对植入部位的组织进行透射电镜观察分析。对取出的材料进行结构和形貌表征可知。随着植入时间的延长,在细胞和组织液的综合作用下,BC分子链中部分C—O—C键断裂,分子间结合力降低。结晶度逐渐下降。因此,BC在体内复杂环境的影响下会发生轻微降解。BC与皮下组织有较好的生物相容性,材料周围组织细胞状态良好。能长入材料30μm处的空间网络结构中．并且伴有血管生成．