多元羧酸预处理制备木质纳米纤维素及其性能研究

作者：卞辉洋; 段晟; 武瑾; 黄六莲; 姚双全; 戴红旗^*

来源：林产化学与工业, 2022, 42(06): 11-16.

DOI：10.3969/j.issn.0253-2417.2022.06.002

• 木质纳米纤维素
• 多元羧酸
• 预处理
• 性能

以芒草秸秆纤维为原料，采用草酸、顺丁烯二酸和柠檬酸预处理结合高压均质制得3种木质纳米纤维素(LCNF),并利用冷场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射扫描电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)分析仪和热重(TG)分析仪对LCNF性能进行表征分析。研究结果表明：多元羧酸预处理能促进纤维吸水润胀，削弱纤维之间结合力，有利于高压均质过程中的微纤丝解离。多元羧酸pKa值越小，酸性越强，预处理过程纤维水解越剧烈，制得的LCNF尺寸越均一。3种多元羧酸中草酸的pKa值最小为1.25,草酸制得的LCNF(O-LCNF)平均宽度最小为15.3 nm。与芒草秸秆纤维原料相比，高压均质会削弱微纤丝之间的氢键作用力，使得LCNF的部分结晶区遭到破坏，结晶度下降，草酸、顺丁烯二酸和柠檬酸体系制得的O-LCNF、M-LCNF和C-LCNF结晶度分别为50.4%、 48.2%和50.0%。在草酸预处理体系下，所得的O-LCNF热稳定性最好，最大热失重速率温度为353.2℃。

• 单位
  南京林业大学; 广西大学