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草酸/氯化胆碱低共熔溶剂体系预处理竹粉制备含木质素的纤维素纳米纤维

赵晶娜,李嘉豪,王克彦,胡梦婷,温洋兵

摘  要:本研究以竹粉为原料,采用草酸/氯化胆碱低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)对其进行预处理,并结合高压均质机械处理制备含木质素的纤维素纳米纤维(lignin-containing cellulose nanofibril,LCNF),系统研究了竹粉与 DES 添加比例对 LCNF结构与性能的影响。结果表明随着竹粉添加量由 10%增加至 40%,LCNF 得率由 66.71%增加至 73.65%;所得 LCNF 分散均匀,尺寸均处于纳米范围,纤维表面附有木质素颗粒,LCNF 中木质素含量均大于 24%,并表现出优异的热稳定性。DES 预处理未改变竹纤维素的 I 型晶型结构,由 LCNF 制备的薄膜显示出优异的疏水性能。本文方法在竹粉添加量高达 40%时依然能够制备出质量均匀、性能稳定的 LCNF,同时显著降低了 DES 的使用量,为竹材的高值化利用及纳米纤维素基功能材料的开发提供了新途径。



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