新型溶剂体系下纤维素溶解机理研究进展

综述了近年来国内外学者们提出的新型纤维素溶剂体系,包括水相溶剂体系(氢氧化钠/水、碱/尿素/水和NaOH/硫脲/水、季铵盐/水和季鏻盐/水、熔融无机盐水合物)和有机溶剂体系(氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺、离子液体、低共熔溶剂)溶解纤维素的能力及溶解机理,并探讨了不同溶剂体系的优缺点,为未来纤维素绿色溶剂开发利用提供参考。

纤维素/木质素微球抗紫外薄膜制备与性能研究

随着包装工业的快速发展和人类社会对环保要求的提高,功能性且可生物降解的包装膜材料越来越受到人们的重视。然而,目前市场上的可降解包装膜材料由于成本较高、力学性能差以及耐水性低而限制了其发展。采用自组装方法制备木质素微球,并将其沉积在纤维素膜表面,制备出一种新型纤维素基抗紫外薄膜材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和激光共聚焦电子显微镜对薄膜的表面性能进行研究。利用抗张实验和紫外透光率测试对纤维素基功能薄膜的力学性能和抗紫外性能进行表征。结果表明:自沉积木质素微球在纤维素膜表面分布均匀,尺寸为1~2μm;纤维素薄膜疏水改性后有助于木质素微球的沉积,且沉积量随着木质素质量浓度的增加而增大。由于木质素微球的引入,纤维素复合膜的抗张强度比对照样增加22%,同时其对UVB屏蔽效果可达94%。

轻木细胞壁超微结构与力学性能关系研究

【目的】研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构,探究其对力学性能的影响,为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系,提高其利用附加值奠定理论基础。【方法】将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究,采用水解法分析两者的化学组成;用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素聚集态结构特征。【结果】轻木与杨木乙酰基质量分数分别为9.52%和5.61%。轻木纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的5.49%,比杨木的(3.86%)高。轻木纤维细胞次生壁中微纤丝角最大为30°,比杨木的(40°)小。轻木胞间层、S2层中微纤丝取向排列比杨木相应壁层更加规整。【结论】与杨木相比,轻木木聚糖的乙酰化程度、细胞壁分层结构、纤维素聚集态结构均有明显差异。轻木木聚糖的乙酰化程度更高,纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的比例更高,S2层中微纤丝角更小,胞间层和S2层中微纤丝排列更加规整。以上发现从化学结构和超微结构方面解释了轻木高强轻质的主要原因,为解译木材细胞壁化学组成和超微结构与力学性能关系以及轻木的高值化利用提供了重要的理论参考。