動態(tài)高壓微射流均相制備甘蔗渣納米纖維素工藝研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、甘蔗渣作為一種“富集型”大宗可再生纖維質資源,其資源化利用越來越引起人們的重視。但甘蔗渣中的纖維素、半纖維素和木質素相互交聯(lián)形成的復雜結構使其綜合利用率不高,成為其高效利用的難題。將甘蔗渣中的纖維素分離提取出來,制成具有良好的機械性能和較高的比表面活性的納米纖維素,是解決這一難題的重要方向之一。
   本文以甘蔗渣為原料,采用酸堿預處理脫除其中的半纖維素和木質素,將提取出的纖維素溶解在離子液體中制備成纖維素/離子液體均相溶液,再

2、由動態(tài)超高壓微射流設備(DHPM)進行納米化處理,添加再生溶劑進行再生,即得甘蔗渣納米纖維素。在制備的過程中優(yōu)化了工藝參數,探討了不同因素對納米纖維素粒徑和結構的影響機理。
   結果表明:采用3wt% HNO3和1.5wt%NaOH溶液對甘蔗渣進行酸堿處理,可以得到含量為93.53%的高純度的纖維素。通過正交實驗確定纖維素在離子液體中最優(yōu)溶解條件為:2wt%纖維素在微波加熱功率500W、反應溫度130℃條件下溶解,其再生得率為

3、94.31%。將纖維素均相溶液通過DHPM進行納米化處理,得到最優(yōu)的工藝條件是:在處理壓力為18kpsi(1psi=6.895kPa),重復處理兩次,制備出的納米纖維素粒徑為5~12nm,與高壓均質機制備納米纖維素的方法相比較,DHPM制備的納米纖維素分散性好且制備效率更高。通過材料性能分析發(fā)現,該工藝制備納米纖維素的過程屬于物理過程,但晶型由纖維素Ⅰ型轉變?yōu)槔w維素Ⅱ型,結晶指數和熱穩(wěn)定性下降,這些變化有利于后續(xù)的加工和應用。采用去離子

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