纳米纤维素形貌调控及其纳米纸光学雾度和悬浮液流变性能的研究

发布时间：2022-10-08 11:51

　　从植物纤维中提取的纤维素纳米颗粒（Cellulose nanopartical简称CNP）包括纳米纤维素纤丝（Cellulose nanofibril简称CNF）和纳晶纤维素（Cellulose nanocrystal简称CNC）,两者尺寸形貌的特殊性赋予其独特的理化性能。CNP具有优异成膜性,制得的纳米纸的透明度和雾度密切取决于其尺寸,形态等结构。另外,悬浮体系的流变性能在工业发展中尤为重要,化妆品乳液、食品添加剂、工业油漆、洗护产品等流变性能的优劣依赖于纳米颗粒形貌尺寸。目前制备出的纳米纤维素形貌固定多为棒状,少数为球状,并且传统制备法依然存在环境污染,产品收率低等不足之处,很少有人探索如何高效制备不同形貌纤维素纳米颗粒,以及不同形貌纤维素纳米颗粒的性能研究。利用控制CNF和CNC的形貌尺寸来实现其纳米纸光学性能控制仍需要研究。并且纳米颗粒形貌尺寸的改变对于其悬浮体系的流变性能也会产生影响。因此,探究制备不同尺寸CNP的新方法尤为重要。本文以漂白竹浆为原料通过酶预处理结合高压均质法制备出CNF,漂白竹浆经酸水解/酶水解法制备出不同形貌的CNC-1和CNC-3;以CNF为原料在温和水... 

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 植物纤维细胞壁的组成与结构
        1.2.1 植物纤维细胞壁的组成
        1.2.2 植物纤维细胞壁的结构
        1.2.3 植物纤维的微细结构
    1.3 纳米纤维素
        1.3.1 纳米纤维素的概述
        1.3.2 纳米纤维素的特性
        1.3.3 纳米纤维素的制备方法
        1.3.4 纳米纤维素的应用
    1.4 纳晶纤维素
        1.4.1 纳晶纤维素的概述
        1.4.2 纳晶纤维素的特性
        1.4.3 纳晶纤维素的制备方法
        1.4.4 纳晶纤维素的应用
    1.5 纳米纸的光学雾度应用
    1.6 纳米纤维素的流动变形行为
    1.7 课题的日的意义及内容
        1.7.1 目的及意义
        1.7.2 主要研究内容
2 不同形貌纳米纤维素颗粒的制备
    2.1 实验材料与设备
        2.1.1 实验原料与试剂
        2.1.2 实验仪器与设备
    2.2 实验部分
        2.2.1 纳米纤维素的制备
        2.2.2 酸水解法制备纳晶纤维素
        2.2.3 酶水解法制备纳晶纤维素
        2.2.4 纳米纤维素与纳晶纤维素性能的表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 形貌分析
        2.3.2 得率分析
        2.3.3 红外谱图分析
        2.3.4 XRD分析
        2.3.5 热重分析
        2.3.6 XPS分析
    2.4 本章小结
3 纳米粒子形态及纳米颗粒掺杂对纤维素纳米纸的雾度调节
    3.1 实验材料与设备
        3.1.1 实验原料与试剂
        3.1.2 实验仪器与设备
    3.2 实验部分
        3.2.1 不同形貌纳米纤维素悬浮液浓度的调制
        3.2.2 不同形貌纤维素纳米粒子制备纳米纸
        3.2.3 不同形貌纤维素纳米粒子不同比例掺杂制备纳米纸
        3.2.4 纤维素纳米纸的光学表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 粒径尺寸分布分析
        3.3.2 不同形貌粒子制备纳米纸的紫外透光和光学雾度分析
        3.3.3 不同比例纳米粒子掺杂制备的纳米纸的紫外透光和光学雾度分析
    3.4 本章小结
4 阴阳离子对不同形貌纳米纤维素流变性能的影响
    4.1 实验材料与设备
        4.1.1 实验原料与试剂
        4.1.2 实验仪器与设备
    4.2 实验部分
        4.2.1 不同浓度纳米纤维素悬浮液制备
        4.2.2 不同离子添加下的纳米纤维素悬浮液的制备
        4.2.3 流变学表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同形貌纳米纤维素颗粒流变性能
        4.3.2 不同无机盐添加量对纳米纤维素流变行为的影响
        4.3.3 不同价态盐离子作用下纳米纤维素的流变行为及其凝胶化
    4.4 本章小结
5 总结与建议
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 问题与建议
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
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[2]纳晶纤维素的功能化及应用[J]. 吴伟兵,张磊.  化学进展. 2014(Z1)
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博士论文
[1]酶水解漂白针叶木纤维结构和性能的研究[D]. 杜敏.陕西科技大学 2013

硕士论文
[1]纳米纤维素晶体的流变学表征及其在有机硅橡胶中的应用[D]. 李秀雯.浙江农林大学 2018
[2]酶预处理对马尾松纤维细胞壁结构及微纤丝制备的影响研究[D]. 朱晶航.陕西科技大学 2017
[3]酶促麦草纤维素微纤丝制备、结构及性能的研究[D]. 陈家杰.陕西科技大学 2017
[4]不同维度的纳米粒子悬浮体系的流变学研究[D]. 陈阳.扬州大学 2016
[5]巨菌草制备纳米纤维素的研究[D]. 卢麒麟.福建农林大学 2013



本文编号：3687663