基于NaOH睻rea預處理的微纖化纖維素制備研究

羅顯星　王習文

摘要：為開發高效制備微纖化纖維素的方法，探討了基于氫氧化鈉尿素（NaOHUrea）混合溶液對玉米芯微晶纖維素進行預處理后采用機械法處理的微纖化纖維素制備工藝。采用傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）、X射線衍射儀（XRD）、熱重分析儀（TG）、場發射掃描電鏡（FESEM）對制備的微纖化纖維素化學結構、結晶度、熱穩定性及微觀形貌進行表征。結果表明，制備的微纖化纖維素為纖維素Ⅰ型；微纖化纖維素的結晶度為604%，得率高達78%；微纖化纖維素結晶度較玉米芯微晶纖維素有所提高；制備的微纖化纖維素表現出優良的熱穩定性，熱降解溫度達238℃；微纖化纖維素呈棒狀，直徑為5～20 nm，長度大于200 nm。

關鍵詞：氫氧化鈉尿素溶液；預處理；微纖化纖維素

中圖分類號：TS721+4

文獻標識碼：A

DOI：1011981/jissn1000684220180201

納米纖維素廣義上定義為至少有一維尺度在1～100 nm范圍內的纖維素，可以在水中分散成穩定的膠體，無毒無味，常溫下既不溶于水，也不溶解于一般有機溶劑。其通常被稱為納米纖絲纖維素（Nanofibrillated cellulose，NFC）、微纖化纖維素（Microfibrillated cellulose，MFC）、纖維素納米晶體（Cellulose nanocrystals，CNCs）、納米微晶纖維素（Nanocrystalline cellulose，NCC）、纖維素納米晶須（Cellulose nanowhisker，CNW）、纖維素納米顆粒（Cellulose nanoparticle，CNP）等[1]。按照納米纖維素形貌、粒徑大小及原料的不同，納米纖維素通常分為3類，具體分類如表1所示[2]。與纖維素以及微晶纖維素相比， 納米纖維素除了具有可再生性和可生物降解性之外，還具有許多納米粒子的優良性能，如較高的化學反應活性、較大比表面積、高結晶度、高熱穩定性、高楊氏模量、高強度、超精細結構和高透明性等[34]。優異的性能使得納米纖維素在醫藥、增強材料、透明薄膜、阻隔材料等功能性復合材料領域具有廣泛的應用前景[57]。……