植物纖維作為地球上儲(chǔ)存最豐富的生物資源,其主要化學(xué)組分是纖維素、半纖維素和木素。在這些組分中,半纖維素和木素是植物細(xì)胞壁的重要成分。木素與植物纖維結(jié)構(gòu)中的纖維素和半纖維素共價(jià)連接,從而提供結(jié)構(gòu)剛性和物理屏障。另外,半纖維素在其主鏈和側(cè)鏈上具有豐富的羥基,這有助于纖維之間的空間排斥并且可以抑制纖維的團(tuán)聚。纖維素納米纖絲（Cellulose Nanofibrils,簡(jiǎn)稱CNF）可通過預(yù)處理結(jié)合機(jī)械處理的方法解離纖維而得到。CNF懸浮液通過去除溶劑制成纖維素納米紙（薄膜）,其展現(xiàn)出一些獨(dú)特性能:高機(jī)械強(qiáng)度、高透明度、柔韌性好、質(zhì)輕和可降解等優(yōu)點(diǎn),有望替代傳統(tǒng)塑料薄膜。因此,研究天然聚合物（木素和半纖維素）對(duì)纖維素納米紙性能的影響具有重要意義。本文以楊木堿性過氧化氫機(jī)械漿為原料,采用“自上而下”的方法調(diào)控組分得到全組分（纖維素、半纖維素和木素）、雙組分（木素和纖維素;半纖維素和纖維素）以及單組分（纖維素）的紙漿,結(jié)合高壓均質(zhì)處理得到其相應(yīng)的CNF。然后采用簡(jiǎn)單的砂芯過濾制備全組分、雙組分和純的纖維素納米紙（RNP、LNP或HNP、CNP）。綜合研究了半纖維素和木素組分對(duì)纖維素納米紙透明度、霧度... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１天然纖維結(jié)構(gòu)圖［丨０］??Ｆｉ．?１?－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ｎａｔｕｒａｌ?ｆｉｂｅｒｔｌ０Ｊ??

?陜西科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???Ｖ．ｄｌｕｌｏｓｃ??Ｈｃｍｉｃｅｔｈｉｌｏｓｃ??圖１－１天然纖維結(jié)構(gòu)圖［丨０］??Ｆｉｇ．?１?－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｎａｔｕｒａｌ?ｆｉｂｅｒｔｌ０Ｊ??１．１．１纖維素??纖維素在自然界中幾乎是一種用之不竭的天然可降解的綠色生物質(zhì)材料，大約占是??植物纖維組分的３５°／＾５０％Ｉｎｌ。它的分子式為（Ｃ６Ｈ１Ｇ０５）ｎ，ｎ為聚合度，基本結(jié)構(gòu)單元是??由重復(fù)的Ｄ－吡喃式葡萄糖基組成，這些分子通過Ｃ４的赤道羥基基團(tuán)和Ｃ１碳原子（失??１，４糖苷鍵）之間的縮醛官能團(tuán)共價(jià)連接起來的一種線性長(zhǎng)鏈高分子聚合物，不溶于水??。纖維素大分子的每個(gè)基環(huán)上具有３個(gè)活潑的醇羥基，位于２、３、６號(hào)碳原子上，??其中Ｃ２、Ｃ３為仲醇羥基，Ｃ６為伯醇羥基，這些羥基可以發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)（氧化、酯??化和醚化等反應(yīng)），為實(shí)現(xiàn)纖維素的不同性能至關(guān)重要［９］。然而，纖維素大分子的兩個(gè)末??端基的性質(zhì)是不同的，其中Ｃ１由于葡萄糖環(huán)形結(jié)構(gòu)變?yōu)殚_鏈?zhǔn)綍r(shí)，Ｃ１羥基變?yōu)槿┗??具有還原性。Ｃ４為仲醇羥基，不具有還原性。因此，整個(gè)纖維素大分子具有極性且呈??現(xiàn)方向性［９］。圖１－２為纖維素結(jié)構(gòu)式。??纖維素分子鏈由規(guī)整的結(jié)晶結(jié)構(gòu)（又稱為結(jié)晶區(qū)）和結(jié)構(gòu)疏松的無定形區(qū)交替形成??（如圖１－３），其中結(jié)晶結(jié)構(gòu)是由于分子鏈中存在大量的羥基，使分子間和分子內(nèi)易形成??氫鍵聚集在一起。而無定形區(qū)的分子鏈排列雜亂，鍵取向較差，但取向大致與纖維素軸??平行。同時(shí)，結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)對(duì)纖維素的性能影響至關(guān)重要［１４］。??ｃｈ２ｏｈ?ｃｈ２ｏｈ?ｃｈ２ｏｈ??〇??Ｈ?ＯＨ?Ｈ?ＯＨ?Ｈ?ＯＨ??

?基于非纖維素組分調(diào)控下納米紙的制備及性能研宄???（ａ）?（化卜＾?—?⑷??Ｎａｉｗ?丨．?一，ｈ”，、ｔ?．???ｍｍｕａｍｗｍ?ｒ?Ａｙ?ｐａ＞ｔｃ?????ｎｎｓｐ；ｕｖｔｔｉ?，?，?Ｉ?，?，?．，ＶＡｒｖ，??＜Ｍ?ＪＦｍｍ??圖１－７?（ａ）附著在Ｓｉ晶片上的納米纖維素半透明膜的吸光效果示意圖［８７］；?（ｂ）用ＴＥＭＰＯ氣化木??纖維制備的具有超高霧度的透明納米紙的數(shù)字圖像丨８８］；?（ｃ）具有ＣＮＴ和透明納米紙電極的四線電??阻式觸摸屏的示意圖結(jié)構(gòu)丨８２ｈ?（ｄ）混合膜上制作的觸摸屏面板的照片丨（ｅ）制作的透明且柔性??的納米紙晶體管的圖片丨９０丨；（ｆ）基于可折疊輕質(zhì)透明導(dǎo)電納米纖維紙的便攜式紙質(zhì)太陽(yáng)能電池丨９１】??Ｆｉｇ．?１－７?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｌｉｇｈｔ?ｔｒａｐｐｉｎｇ?ｅｆｔｅｃｔ?ｏｆ?ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｔ?ｆｉｌｍ?ａｔｔａｃｈｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?Ｓｉ??ｗａｆｅｒ１８７＇；?（ｂ）?Ｄｉｇｉｔａｌ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ?ｎａｎｏｐａｐｅｒ?ｗｉｔｈ?ｕｌｔｒａ－ｈｉｇｈ?ｈａｚｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｆｒｏｍ?ＴＥＭＰＯ－??ｏｘｉｄｉｚｅｄ?ｗｏｏｄ?ｆｉｂｅｒｓ＾８８＾?（ｃ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ａ?ｆｏｕｒ－ｗｉｒｅ?ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｔｏｕｃｈ?ｓｃｒｅｅｎ?ｗｉｔｈ?ＣＮＴ?ａｎｄ??ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ?ｎａｎｏｐａｐｅｒ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ１８２１；?（ｄ）?Ａ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｏｕｃｈｓｃｒｅｅｎ?ｐａｎｅｌ?ｆａ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]草酸水解制備纖維素納米纖絲工藝條件的優(yōu)化[J]. 李兵云,耿青杰,王冉冉,付時(shí)雨.  中國(guó)造紙. 2019(01)
[2]堿法制備蔗渣納米纖維素/丁苯橡膠復(fù)合材料性能[J]. 沈佩瑤,梁小容,李彩新,古菊.  化工學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]納米纖維素的制備[J]. 葉代勇.  化學(xué)進(jìn)展. 2007(10)
[4]漂白高得率化學(xué)機(jī)械漿綜述[J]. 周亞軍,張棟基,李甘霖.  中國(guó)造紙. 2005(05)
[5]利用膠體滴定對(duì)紙漿懸浮液進(jìn)行電荷分析[J]. 胡芳,謝來蘇.  中國(guó)造紙. 2002(03)
[6]膠體滴定方法及其研究進(jìn)展[J]. 陳玉蕉,何北海.  造紙化學(xué)品. 2000(01)
[7]膠體滴定法及其應(yīng)用[J]. 瞿廷珠,林錫權(quán).  化學(xué)通報(bào). 1989(03)

博士論文
[1]納米纖維素改性及其增強(qiáng)環(huán)境響應(yīng)復(fù)合材料的研究[D]. 田晨.華南理工大學(xué) 2015
[2]高透明紙的制備及其在電子器件中的應(yīng)用[D]. 方志強(qiáng).華南理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]酶解結(jié)合高壓均質(zhì)法制備納米纖維素及其再分散性研究[D]. 許甜甜.華南理工大學(xué) 2019
[2]微/納米纖維素膜的微孔結(jié)構(gòu)調(diào)控及力學(xué)性能研究[D]. 閆長(zhǎng)媛.華南理工大學(xué) 2018
[3]酶促麥草纖維素微纖絲制備、結(jié)構(gòu)及性能的研究[D]. 陳家杰.陜西科技大學(xué) 2017
[4]纖維素納米纖絲高強(qiáng)度膜材料的制備與性能[D]. 李勍.東北林業(yè)大學(xué) 2013



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