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纖維素纖維范文1
為粘膠“改名”
對于紡織人而言，“粘膠”已經是和棉麻絲毛等天然纖維并駕齊驅的常規纖維原料， “粘膠”這個稱呼似乎也成為了一個“行話”。說到粘膠，從上游到下游幾乎無人不知，然而說到“纖維素纖維”卻很尷尬。潘偉業對此非常無奈，但正是這樣的一種現狀，更激發了賽得利集團為纖維素纖維“正名”的動力。
潘偉業告訴記者：“纖維素纖維的英文為VISCOSE，它在引入中國時，翻譯為粘膠纖維。其實VISCOSE只是生產過程中一個環節纖維溶液狀態的描述。粘膠纖維這個名字既不準確也不能很好的體現該纖維的特性，而且還會產生負面影響?！睋ぃ?015年賽得利將VISCOSE的中文名稱更改為纖維素纖維。對此，中國化學纖維工業協會也表示支持，認為纖維素纖維的名字更能表現纖維源自天然，綠色環保的特性。
去過賽得利在紗線展展臺的人都會對其展臺上突出的高聳樹木印象深刻，而這正是纖維素纖維的原料。纖維素纖維的外形和手感接近棉花，具有柔軟、透氣、吸濕等特性，由于比表面積非常大，染色效果出色，顏色飽滿，光澤好，可通過針織或機織加工成適用于內衣、嬰兒服裝、短裙、襯衫、連衣裙等服裝面料，穿著柔軟、舒適；同時也是高端床單、毛巾、桌布、餐巾、家具罩、窗簾等家紡用品的好選擇；還是嬰兒濕巾、美容面膜、醫用敷料和其他一次性衛生產品的可靠基礎材料。潘偉業告訴記者：“由于原料來自天然木材，纖維素纖維百分之百可生物降解。”
與棉花的“較量”
纖維素纖維柔軟、吸濕、源自天然的屬性使得其成為了可以與棉花媲美的“化學纖維” ，也是紡織行業經常拿來替代棉花的纖維，盡管隨著棉花資源的緊缺，“超仿棉”等聚酯纖維不斷進行改性以求貼近“棉花”的特性，但纖維素纖維的行業地位一直非常穩固。
而且，潘偉業告訴記者，纖維素纖維不僅僅是可以媲美棉花那么簡單，在某種程度上甚至優于棉花?！芭c棉花相比，纖維素纖維至少有兩大優勢。”潘偉業說道，“首先是原料的可持續性：棉花的種植受土地限制，需要消耗大量的水，而纖維素纖維的溶解漿來自管理規范的速生桉樹種植林，天然可再生、原料穩定，可以很好地替代棉花，為人們提供一種新選擇；其次是纖維品質：纖維的可紡性很大程度上取決于纖維的長度，而棉纖維的長度因水肥、品種、氣候等的不同而長短不一，纖維素纖維由溶解漿拉絲后，可以切得很均勻，可以保證38mm，這就為客戶產品工藝和品質穩定打下了堅實基礎。”
潘偉業介紹，賽得利目前在中國共有三個纖S生產基地和一個紗線生產基地，分別是：賽得利（福建）纖維有限公司、賽得利（九江）纖維有限公司、賽得利（江西）化纖有限公司以及林茨（南京）粘膠絲線有限公司。其中林茨（南京）粘膠絲線有限公司是賽得利于2016年5月收購的下游產業。該公司擁有2520頭氣流紡和384錠渦流紡紗，2017年3月又另外添置了7200錠緊密賽絡紡，生產的高品質纖維素纖維紗暢銷世界各地。
潘偉業告訴記者，收購林茨（南京）粘膠絲線有限公司是集團公司從更好的服務客戶以及提升產品質量的角度出發進行的決策。通過介入下游產業，賽得利可以更好的進行纖維生產，生產出更高品質的纖維素纖維?！案咂焚|的纖維素纖維以及高端應用市場一直以來都是我們賽得利的定位和追求?！迸藗I說道。
從原料開始 全方面保障“高品質”
賽得利堅持高品質的定位并非“狂妄之言”，其從原料到生產都在行業內獨樹一幟，尤其是海外全資的種植林更是為其從原料就打下了堅實的基礎。潘偉業告訴記者：賽得利使用的木材是一種在印度尼西亞、巴西等陽光、雨水充足的熱帶地區種植的樹種――桉樹，這也是賽得利的一項獨家業務。桉樹長得很快，種植6年即可采伐。纖維素纖維的生產過程，就是把桉樹制成的木片在當地加工成溶解漿，然后運輸至中國境內的賽得利公司，通過相應生產設備拉絲、洗滌、烘干等，最后生產出纖維素纖維。
潘偉業告訴記者：作為賽得利這樣一家將可持續發展作為重要理念的公司來說，對于原料，賽得利不使用由天然樹木、古老或瀕危樹種加工的溶解漿，不從具有高保護價值或高碳儲量的森林，或瀕危物種棲息地采購溶解漿。在巴西、印尼的桉樹種植園，賽得利配有專門的苗圃和研究中心，既可保證穩定、可持續的供應，又能在原區域重新種植、快速恢復。
“賽得利巴伊亞特種纖維素廠臨近種植園和深水港口，是世界上最現代化的工廠之一，年產優質溶解木漿 48.5 萬噸，占全球供應量的10%以上。桉樹有幾百種品種，賽得利根據不同的桉樹品種開發出了不同的溶解漿，可應用于眾多不同的領域，而且每6年就可以進行優化?！迸藗I說道。由于掌控原料，并且可自主優化改良，賽得利擁有獨特強勁的競爭優勢。
纖維素纖維范文2
THRIVE，復合原料針對的是低負荷應用，如辦公家具、消費類設備、廚房用具和家庭用品，除了汽車零部件。據該公司稱，與短玻璃纖維、劍麻、大麻和洋麻等天然纖維制成的復合材料相比，這種新材料具有幾個優點。
注射成型周期的時間比短玻璃復合材料短的時間已經上升到百分之四十，自從新材料需要較短的包裝，保持和冷卻時間。質量也減少了，因為纖維素纖維密稠度低百分之四十。制成零件輕了百分之八。短玻璃復合材料非常的粗糙以及在工藝設備上難，因此纖維素纖維復合材料可以減少和磨損。復合材料的機械性能相似點包括拉伸強度和彎曲強度。
幾種不同的復合材料已經用天然纖維制作了，包括在生物復合瓷磚中用椰纖維代替傳統的陶瓷纖維。天然纖維提高復合材料的強度和剛度，并且減少他們的重量。與工程材料例如THRIVE相比，復合材料用天然纖維制成一批到另一批質量不一。他們也不容易吸收染料。與此相反，新材料比較容易吸收染料并且演示了批次之間的一貫的運行特性。
“THRIVE產品提供極好的流動性和薄層填充，給供應商提供相當大的設計靈活性，”Don Atkinson在新聞稿中說到，他是Weyerhaeuser的副總裁，負責纖維素纖維的市場和新產品。他繼續說到：另外，THRIVE復合材料用特有的過程生產，可以允許在聚合物基體內控制分散的纖維素纖維。顧及到有一個光滑的表面，為復合塑料中自然纖維的使用開辟了新的機會。相反地，如果供應商傾向纖維可見性，他們也有這個選擇權。
纖維素纖維范文3
為了得到準確可靠的試驗結果，對選取的淺色布料、深色布料、牛仔布、絲光棉等不同類型樣品的含量分別采用甲酸／氯化鋅(70±2)℃法，改進后的甲酸／氯化鋅(70±2)℃法和物理法進行研究。研究結果表明：用甲酸／氯化鋅法的試驗結果不穩定，需要根據面料的類型進行適當的改進；物理法的試驗結果與設計值一致，而且不受布料類型的限制。
關鍵詞：棉；再生纖維素纖維；混紡產品；物理定量法
纖維種類及其含量是混紡紗線生產的重要參數，對織造成本，織物風格及織物后加工工藝都有影響。在貿易和使用過程中，纖維含量是不可缺少的重要性能指標，同時也是消費者購買紡織品時的關注點。正確標注紡織品纖維含量對保護消費者的利益，維護生產者的合法權益，保障紡織品質量安全，提高正當競爭促銷手段有著重要的意義。
一直以來，棉與再生纖維素纖維混紡產品的定量方法和試驗條件都備受檢測人員的關注。目前檢測中主要使用的化學方法是GB／T 2910.6―2009《甲酸／氯化鋅法》中的甲酸／氯化鋅法，但檢測人員發現這種方法的試驗結果會差異較大，因此對這種方法做了改進，即對深色的布料，先用堿性次氯酸鈉進行褪色處理，再按照甲酸／氯化鋅法的要求進行測試；而對于棉與Lyocell的混紡產品，適當地延長溶解時間，使結果準確可靠。此外，FZ／T01101―2009《紡織品纖維含量的測定物理法》中的物理法也是檢測中常用的方法。本試驗通過對甲酸／氯化鋅法和物理法進行研究分析，以比較檢測結果的準確性。
1 試驗
1.1試驗樣品
淺色布料，深色布料，牛仔布，絲光棉布料。每個試樣為1g。
1.2試驗儀器與工具
CU纖維細度分析儀，哈氏切片，載玻片，蓋玻片，剪刀，鑷子，絲絨布，烘箱，天平，振蕩水浴鍋等。
1.3試劑的配制
a)甲酸／氯化鋅溶液：20g無水氯化鋅和68g無水甲酸加水至100g；
b)稀氨溶液：取氨水20mL(密度為0.880g／mL)用水稀釋至1L；
1.4試驗方法與步驟
1.4.1甲酸／氯化鋅法
GB／T 2910.6―2009中的甲酸／氯化鋅法有兩種試驗過程，一種是試樣在(40+2)℃下保溫2.5h，第二種是在(70+2)℃下保溫(20±1)min。有研究表明，采用(70±2)℃保溫所測得的數據可信度更好，故本試驗將樣品在(70±2)℃下保溫(20±1)min；然后用已知重量的玻璃砂芯坩堝過濾，將不溶纖維留在燒瓶中，用70℃的甲酸／氯化鋅試液10mL洗滌，讓不溶纖維浸沒于稀氨溶液中10min；真空抽吸排液，用冷水洗滌數次；最后，用水把不溶纖維全部移入玻璃砂芯坩堝中，真空抽吸排液，把玻璃砂芯坩堝及纖維烘干，冷卻，稱重并根據標準計算結果。
1.4.2物理法
若樣品為機織物，裁出5cm×5cm的試樣，拆出經，緯紗，放在索氏提取器中用石油醚萃取1h，每小時循環6～8次，待試樣中的石油醚揮發后，用冷水浸泡1h，再在(65±5)℃的水中浸泡1h并不時攪拌，水與試樣之比為100:1。處理后的試樣放在(105±5)℃的烘箱中烘干，分別稱重和試驗：若樣品為紗線，用上述方法預處理后直接烘干。烘干后的試樣用哈氏切片器切取約0.4mm長的纖維片段全部放置在載玻片上，不得丟失，滴入適量液體石蠟或甘油，用鑷子攪拌，使之均勻分布在介質內，然后蓋上蓋玻片，注意應先去除多余的介質混合物，保證覆上蓋玻片后不會有介質從中擠出，以免纖維流失。每個試樣所測的纖維根數不少于1500根。
將待測的試樣放在投影儀的載物臺上，蓋玻片面對顯微鏡，調整到纖維圖像清晰，載物臺從蓋玻片的一邊水平方向及垂直方向以0.5mm間隔移動，直到蓋玻片的另一邊，觀察進入屏幕的種類纖維，按GB／T 10685―2007測量種類纖維直徑，棉直徑至少測量300根，再生纖維素纖維直徑至少測量300根，并分別記錄各類纖維的根數。每個片子共數1500根以上纖維。其結果按照FZ／T 01101―2009《紡織品纖維含量的測定物理法》中的顯微鏡法計算。
2 結果及分析
分別采用甲酸／氯化鋅法和物理法對同一淺色樣品進行試驗，由于Lyocell纖維的生產工藝，結構與性能不同，按照標準要求的試驗條件對其進行定量分析時常會出現以下情況：一是Lyocell纖維能夠完全溶解，剩余物數據穩定；二是Lyocell纖維溶解不充分，剩余纖維呈凍膠狀，過濾困難，檢驗結果有較大的偏差。有研究表明，棉與Lyocell纖維的溶解時間為30min最為理想，故本試驗采用保溫(30±1)min。試驗結果如表1所示。
表1表明，兩種不同方法所得出的結果沒有顯著性的差異，而物理法所得到的結果更接近于設計值。因此，用物理法來檢測棉與再生纖維素纖維的含量是可行的。以上只是用兩種方法對普通樣品的試驗，本文還設計將這兩種方法應用于顏色比較深的布料、含雜質較多且顏色較深的牛仔布和絲光棉布料，對比其結果，見表2、表3。
表2表明，深色布料直接用甲酸／氯化鋅法在高溫下(70±2)℃所測得的結果與設計值相差比較遠，而褪色后再用上述方法所測得的結果在允許誤差范圍之內，物理法的結果最接近設計值。這是因為有些布料受到染料的影響，使試劑無法與纖維充分接觸，溶解不充分，剩余纖維呈凍膠狀，過濾困難，檢驗結果有較大的偏差，棉的含量一般偏大，如45棉／55Lyocell：而有些布料的染料在溶解過程中也隨之溶解，造成棉的含量偏小，如60棉，40Modal。
表3表明，牛仔布、絲光棉用化學方法和物理法所測得的結果相差甚遠，物理法的結果接近設計值。分析其原因為牛仔布本身含有的染料、雜質較多，這些物質在溶解過程中也會溶解，造成再生纖維素纖維的結果偏大；絲光棉由于絲光和高溫的緣故，棉纖維在溶解時損失過大，導致結果與設計值相差甚遠。
3 結論
由以上試驗數據可知，用物理法測得的棉與新型再生纖維素纖維混紡產品的纖維含量誤差較小，結果準確可靠。此外，物理法與甲酸／氯化鋅法相比還有以下優點
(1)不受試劑、溫度、時間等的影響：
(2)不受布料類型而影響測試結果：
(3)不必進行復雜的樣品前預處理；
(4)減少了化學試劑的用量，降低了對環境的污染，
纖維素纖維范文4
關鍵詞：二苯甲?；w維素酯；制備；表征
中圖分類號：0 636．1
文獻標識碼：A
文章編號：0367-6358(2007)12-728-03
作者簡介：金振國(1962－)，男，陜西渭南人，副教授，主要研究方向為有機合成和天然有機化學。
纖維素是最易得的天然活性高分子。且易修飾或衍生化。文獻報道，微晶纖維索中的三個羥基完全被苯甲酰氯酯化，將其酯化后所得到的微晶纖維素的衍生物涂縛于硅膠或將其直接制成微珠作為色譜分離的固定相，在手性化合物對映異構體的分離方面得到了廣泛的應用。這些固定相的缺點是對流動相的適應范圍較窄，涂縛層易于被一些流動相所洗脫或力學強度中，柱壓大，難以適應較大范圍的手性化合物的色譜分離。為了使具有手性分離功能的苯甲?；w維素酯能夠以共價鍵合的方式固定在多孔硅膠上，我們設計合成了部分苯甲?；?，的纖維素酯(二苯甲?；w維素酯)，使纖維素葡萄糖殘基上的三個羥基部分發生酯化，留出一個羥基用于與硅膠之間的鍵連。為了這個目的，我們設計方案實施對微晶纖維素的部分苯甲基化。實驗得到了良好的結果，這個方法具有反應物(苯甲酰氯)、反應溶劑(毗啶)用量少，反應時間短效率高，后處理簡單等特點。本實驗對所得到的二苯甲?；w維素酯通過紅外光譜、核磁共振譜、元素分析、掃描電子顯微分析和熱重分析等進行了表征。本文對二苯甲?；w維紊酯的合成方法及表征進行報道。
1 實驗部分
1.1儀器和試劑
儀器：傅里葉變換紅外光譜儀Equinx 55(德國Brucher公司)、掃描電子顯微鏡JSM-5800(日本電子株式會杜)、元素分析儀Vairo EL IⅡ(德國元素分析系統公司)、超導傅里葉數字化核磁共振儀Avan CF300 MHz(瑞士Bruker公司)、熱分析儀SDT Q600V8．OBuild95(美國TA公司)、超聲波清洗器JL-180DTH(上海天普分析儀器有限公司)、行星式球磨機QM-1SP4(南京大學儀器廠)。
試劑：微晶纖維素(上海試劑四廠)，吡啶、苯甲酰氯、乙醚等均為分析純(天津化學試劑六廠)。
1.2二苯甲酰基纖維索酯的制備
用400℃下干燥4 h的分子篩干燥吡啶3 h，期間多次振蕩。在35℃下真空干燥微晶纖維索10 h。將100．0 g干燥微晶纖維素溶于400.0 mL吡啶中溶脹10 h，電動攪拌器高速攪拌下滴加250．0 mL苯甲酰氯，微晶纖維素吡啶溶液(懸浮液)顏色加深變稠至固體，在40℃下繼續超聲反應2 h。反應結束后取出產物用乙醚洗滌，再將其搗碎用無水甲醇浸泡過夜后洗滌至無氯離子(飽和硝酸銀乙醇溶液檢驗)。產物在70℃下烘干8 h，最后用球磨機粉碎lh，并經200目過篩得白色粉末狀產物241.0 g。
1.3二苯甲酰基纖維素酯的表征
1.3.1用傅里葉變換紅外光譜法對產物和微晶纖維素分別進行紅外光譜分析測定，在m光譜儀上記錄。結果見圖1。
1.3.2 以CDCb作溶劑用超導傅里葉數字化核磁共振法對產物作。HNMR分析結果見圖2。
1.3.3元素分析法
測定所得標題物中碳、氫元素的含量，結果見表1。
1.3.4用掃描電子顯微鏡
1.3.5在升溫速率為20℃／min。掃描溫度范圍50－550℃下進行熱分析．得產物二苯甲?；w維素醇的熱重分析曲線見圖4。
2 結果討論
2.1微晶纖維素在干燥吡啶中與苯甲酰氯發生反應時，由于空間阻礙的影響，它的每一個葡萄糖殘基中，三個羥基完全被酯化較為困難。因而實際中常常通過加入大量溶劑(毗啶)和超過化學計量值較多的反應物(苯甲酰氯)使其酯化。我們采用苯甲酰氯與微晶纖維索的物質量之比為1:3．5，溶劑(吡啶)量為4.0 mL／g(傲晶纖維素)，在高速攪拌下反應后，40℃下超聲反應2 h縮短了反應時間，減少了溶劑量，反應條件溫和后處理簡單。
2.2圖1為微晶纖維素和二苯甲酰基纖維素酯的紅外光譜圖。從圖la看出微晶纖維素在3348．15cm處有一OH較強的吸收峰；從圖lb可見所得產物二苯甲?；w維素酯在34．34．72 cm處雖有一OH吸收峰，但已明顯減弱；在1730．72cm處出現的較強吸收峰是苯甲?；校璫=o伸縮振動吸收蜂，在3066．28 cm-1處有中等強度的苯環上=c―H的伸縮振動吸收峰，1598．31 cm和1458．68 cm有苯環的骨架結構吸收峰，1267．5l cm有酯基c―O吸收峰。而傲晶纖維素沒有。產物的核磁共振分析結果圖2顯示，化學位移6=6．9－7．9有苯環上氫原子蜂?？梢姰a物中已引入了碳氧雙鍵和苯環(即苯甲?；?，說明微晶纖維索中的羥基已部分酯化。表l為產物二苯甲酰基纖維素醑的元素分析結果和理論上微晶纖維素的每一個葡萄糖殘基中兩個羥基被酯化產物(Hmq)．的碳氫元素含量。從表l可以看出。所得產物的元素含量與理論值基本一致。說明所得產物纖維索葡萄糖殘基中羥基的取代度為2，故產物為二苯甲基纖維素酯。該衍生物中未被酯化的羥基，將可以與硅膠進行鍵合。
2.3圖3顯示掃描電子顯微分析結果。從圖3可見，產物粒徑范圍約在5tan左右。與文獻報道的用于高效液相色譜手性填料。粒徑范圍在5－10 pm時柱效最佳相符合。由熱重分析結果圈4可見。所得產物在300℃以前其質量基本不隨溫度變化而變化，說明所得產物的結構和微粒大小比較均勻一致，具有較好的穩定性。
纖維素纖維范文5
1納米纖維素制備方法
1.1機械法制備MFC
天然纖維素經高壓機械處理，得到一種新型高度潤脹的膠體狀納米纖維素，一般稱之為微纖化纖維素(MFC)。MFC是由一些長的線狀微細纖維組成的無規則網狀物，保留了微細纖維的外形，其纖維直徑為10～50nm，長度為直徑的10～20倍［6］。通過機械法制備MFC，無需化學試劑，對環境影響小。但采用這種方法制備的MFC粒徑分布寬，且制備設備特殊，能量消耗高，因此該方法目前應用較少。高壓均質法和化學機械法都屬于機械制備法。
1.1.1高壓均質法
高壓均質法是將纖維素分解成納米纖維素的一種常用的機械制備方法。在高壓均質過程中，壓力能的釋放和高速運動使物料粉碎，從而減小物料的尺寸。20世紀80年代早期，Turbak等［7］以4%左右的預水解木漿為原料，制備出了MFC。文獻［8］表明，Duf-resne等通過高壓均質化作用對純化后的甜菜纖維進行處理，使其細胞壁發生破壞，從而制備出MFC，MFC經干燥后可用于制備高強度纖維片。Zimmer-mann等［9］采用不同的原材料，通過機械分散和高壓均質過程，制備出了最大長度及直徑小于100nm的MFC。分析表明，微米尺寸的纖維素易團聚，網狀結構的勻度較差。圖2竹漿微纖化纖維素的掃描電鏡照片
1.1.2化學機械法
高壓均質法易出現均質機堵塞等問題，從而無法實現制備過程連續化。為解決上述問題，出現了一系列改進方法，即化學機械法?；瘜W機械法是先用化學降解方法對纖維進行適當的氧化降解預處理，再用高壓均質機進行均質化處理的制備方法。采用化學機械法，可以從木材、麥草和大豆中制備出MFC。ShreeP.Mishra等［10］以漂白闊葉木硫酸鹽漿為原料，先用TEMPO-NaBr-NaOCl系統進行氧化，然后進行機械處理(即用普通攪拌機攪拌)，成功制備出結晶度較高的MFC。Alemdar等人［11］通過對麥草進行化學預處理，然后用機械法制備出了直徑為10～80nm、長度為幾千納米的MFC。Wang等人［12］也采用該方法成功地從大豆中制備出直徑為20～120nm、長度比麥草制備的MFC稍短的MFC。具體制備流程見圖1。圖1大豆制備MFC流程張俊華等［13］以漂白硫酸鹽竹漿為原料，經過PFI打漿、化學預處理以及后續的高壓均質化處理，制備出直徑在0.1～1.0nm的納米級MFC產品，如圖2所示。
1.2化學法制備NCC
天然纖維素經酸水解或酶解后，得到NCC。NCC是一種直徑為1～100nm、長度為幾十到幾百納米的剛性棒狀纖維素，一般具有天然纖維素Ⅰ的晶型，可在水中形成穩定的懸浮液［8］?；瘜W法制備NCC的同時，還可對其表面進行改性，從而賦予納米微晶纖維素新的功能和特性。因此化學法是國內外重點研究的NCC制備方法，研究者目前對NCC的制備、結構、性能及應用已有了比較深入的了解。
1.2.1酸水解法
酸水解法制備NCC會產生大量的廢酸和雜質，對反應設備要求高，且反應后殘留物較難回收，但制備工藝比較成熟，已實現工業化生產。NCC的尺寸、大小和形狀在一定程度上由纖維素原料決定［14-15］。不同物種纖維素的結晶度、微原纖的尺寸差異較大。表1為不同纖維材料制備的NCC尺寸范圍。從表1可以看出，采用針葉木、棉花和麻類這些植物原料制備的NCC尺寸相對較小，而采用被囊動物、細菌和海藻制備的NCC尺寸較大［8］。1947年，Nickerson等人［16］最早用鹽酸和硫酸水解木材制備出納米纖維素膠體懸浮液。1952年，Ranby［17］通過酸水解方法制備出了長度大約為50～60nm、寬度大約為5～10nm的納米纖維素晶體。1997年，Gray等人［18］采用硫酸水解棉花、木漿等原料，制備出了不同特性的納米纖維素，并研究了其自組裝特性和纖維素液晶的合成條件。2006年，Bond-eson等人［19］優化了硫酸水解挪威云杉制備NCC的條件，找到了快速高得率制備納米纖維素膠體的方法。棉纖維具有高結晶度、來源豐富和成本低廉等優點，成為制備NCC的優良原料。Dong等人［20］以棉濾紙為原料通過酸水解制備出了NCC，并研究了水解條件、制備方法和纖維懸浮液有序向列行為。Hasan-Sadeghifar等［21］以棉纖維為原料，通過HBr水解制備出了NCC，其制備的NCC直徑為7～8nm、長度為100～200nm，具有較高的橫向結晶度，如圖3所示。丁恩勇等人［22］以棉纖維為原料，采用超聲波分散和強酸水解的方法制備出尺寸在5～100nm、外形呈球狀或橢球狀的NCC，其顆粒外層的全部或局部具有纖維素Ⅱ的晶型，顆粒內部具有纖維素Ⅰ的晶型。Zhong-YanQin等人［23］以棉漿為原料，在TEMPO-NaBr-NaOCl系統氧化時采用超聲波處理，制備出直徑為5～10nm、長度為100～400nm的NCC。該方法制備的NCC結晶度高，得率穩定。微晶纖維素(MCC)與其他纖維素相比省去了漂白脫木素過程。MCC本身具有較高的結晶度和較小的粒度，為進一步快速高效制備NCC提供了條件。目前，國內外研究人員大多采用MCC作為制備NCC的原料。文獻［8］表明，Marchessault等人采用硫酸水解MCC，不僅分離出NCC，而且還發現制備的NCC表面帶負電荷，因此NCC由于靜電排斥力的作用而形成一個穩定的纖維素懸浮液體系。Bai等人［24］對MCC進行酸水解得到NCC后，采用差速離心的方法將制備的懸浮液進行分級，從而得到滿足不同需求、分布較窄的NCC。唐麗榮等人［25］以MCC為原料，以陽離子交換樹脂為催化劑，通過硫酸水解制備的NCC直徑為2～24nm。長度較普通酸水解制備的圖4細菌NCC的透射電鏡照片NCC的更長，呈絲狀，且相互交織形成網狀結構。除了以上用得較多的原材料，被囊動物、細菌纖維及麻類等由于具有較大的長徑比，也成為制備NCC的原料。1952年，Ranby等人［17］研究了被囊動物和細菌纖維的物理化學性質。文獻［8，25-26］表明，Terech等人通過硫酸水解被囊動物制備出寬為10～20nm，長為100nm至幾微米的纖維素晶須;Grunert等人通過硫酸水解細菌纖維素制備出棒狀的NCC，圖4為Grunert所制備的細菌NCC的透射電鏡照片［8，25-26］。許家瑞等人［27］以劍麻纖維為原料，采用氯氣氧化降解法制備出平均直徑為10～20nm，形狀為球狀的NCC水溶膠產品。WeiLi等人［28］以漂白針葉木硫酸鹽漿為原料，結合酸水解和超聲波處理，制備出直徑為10～20nm、平均長度為96nm的NCC。Le-androLuduena和MaryamRahimi等人［29-30］分別以米糖和麥草為原料，采用HCl、NaOH預處理，之后用濃硫酸水解制備出NCC。
1.2.2酶解法
酶解法制備工藝條件溫和，專一性強，且所用的試劑酶與纖維素酶均為可再生資源，因此其對社會可持續發展具有重要意義，預測酶解法將成為未來研究的熱點。酶解即利用纖維素酶選擇性酶解無定型纖維素，剩余部分即為纖維素晶體。在這一過程中，可能會發生表面腐蝕、剝皮以及細纖維化和切斷作用［31］，從而使纖維素分子聚合度下降。目前，酶解研究采用較多的原料是木質纖維素、多種細菌纖維素和MCC。NorikoHayashi等人［32］用纖維素酶酶解海洋生物剛毛藻類MCC，得到了具有納米尺度的纖維素。蔣玲玲等人［33］利用纖維素酶(綠色木霉，TrichodermaVrideG)水解天然棉纖維，制備出納米纖維素晶體，該纖維素晶體粒徑范圍為2.5～10.0nm，大多呈球狀。
1.3生物法制備NCC
生物法制備NCC的最大優點是低能耗、無污染，因此國內外都競相發展這一技術。通過微生物合成法制備的纖維素通常被稱為細菌纖維素。細菌纖維素的物理和化學性質與天然纖維素相近。生物法制備NCC時可調控NCC的結構、晶型和粒徑分布等，因此容易實現工業化和商業化。但是細菌纖維素制備過程復雜、耗時長、成本高、價格貴、得率低［8，26］。文獻［34］表明，1986年Brown等人發現木醋桿菌(Acetobacterxylinum)可生產細菌纖維素，此后人們對細菌纖維素的研究越來越深入。除木醋桿菌可以生產細菌纖維素外，根瘤農干菌(Agabaoteriumtumefa-ciens)、假單細胞桿菌屬(Pseudomonas)、固氮菌屬(Azotobacter)、根瘤菌(Rhizobium)等某些特定的細菌也能產生細菌纖維素，其中對木醋桿菌的研究比較深入［8，34-35］。采用不同的培養方法，如靜態培養和動態培養，利用木醋桿菌處理可得到不同等級結構的纖維素。通過調節培養條件，也可得到化學性質有差異的細菌纖維素。此外，也可采用不同葡萄糖衍生物碳源生產纖維素，如Rainer［36］以阿拉伯糖醇和甘露糖醇為碳源生產纖維素，產生的纖維素量分別是以葡萄糖為碳源的6.2倍和3.8倍。為降低生產成本及減輕環境污染，薛璐等人［37］以大豆乳清代替蒸餾水作為培養液基質，提高了細菌纖維素的產量，降低了生產成本。
2納米纖維素的應用
近年來，研究人員對納米技術與納米材料在制漿造紙領域中的應用表現出了極大興趣。李濱等人［38］介紹了納米技術及納米材料在漿料制備、纖維改性、濕部化學、紙張涂料、功能紙生產等領域的研究進展，并對其存在的問題和潛在應用做了探究。王進和唐艷軍等人［39-40］分別研究了納米SiO2和納米CaCO3在彩色噴墨打印紙涂料和紙張涂料中的應用。由于納米纖維素具有極大的比表面積和豐富的表面羥基，若將其加入到紙漿中，其與紙漿纖維能夠緊密結合，從而提高紙漿纖維之間的結合力，因此納米纖維素可作為制漿造紙過程中的增強劑、助留劑和助濾劑，具有很好的發展前景。張俊華等人［41］研究了MFC對紙張的增強效果，其將竹漿MFC、陽離子淀粉及竹漿MFC與陽離子淀粉復配物分別加入到紙漿中進行抄片。實驗結果表明，將竹漿MFC加入到紙漿中可提高手抄片的物理性能，且MFC與陽離子淀粉協同使用時，其增強效果要明顯好于單獨使用竹漿MFC或陽離子淀粉時的增強效果。宋曉磊等人［42］研究了聚酰胺多胺環氧氯丙烷(PAE)/NCC二元濕強體系對紙張濕強度的影響，其采用先加入PAE、之后加入NCC的方法進行人工抄片。實驗結果表明，當NCC用量為4%時，PAE/NCC二元體系對手抄片的干抗張強度增強效果最好，最大值為112.6N•m/g，比單獨加入PAE時提高了35.5%。吳開麗等人［43］所做的實驗結果表明，NCC對紙張的物理強度有一定的增強作用，且不同制備工藝條件制備的NCC對紙張的增強效果也不同;此外，其還分析了制備NCC時反應時間、反應溫度及酸漿比對紙張增強的影響。
NCC的懸浮液在磁場或剪切力的作用下能發生定向，干燥成固體后這種定向仍然存在，因此NCC具有手性向列液晶相的特殊光學性能。定向NCC膜所反射的圓偏振光顏色隨入射角度變化而變化?；谶@種特殊光學性能，NCC可用于熒光變色顏料(如熒光變色油墨)的制造;NCC的光學特性使其不能通過印刷和影印等技術進行復制，可用于防偽紙、防偽標簽和高級變色防偽油墨［43-44］。納米纖維素除了用于制漿造紙，在其他領域也有應用。
(1)高性能增強復合材料
納米纖維素與普通纖維素相比，在高楊氏模量及強度方面有數量級增加。桂紅星等人［45］研究了NCC對天然乳膠的增強效果，當NCC用量為4%時，硫化膠膜的拉伸強度提高了69%;撕裂強度提高了210%。采用納米纖維素作為工程塑料的增強填充劑，納米纖維素含量高達70%時，增強產品具有普通工程塑料5倍的高強度，與硅晶相似的低熱脹系數，同時保持高的透光率。利用這種特性可開發出柔性顯示屏、精密光學器件和汽車或火車車窗等新產品［26］。此外還可用于建筑行業的增強，比如承重墻、樓梯、屋頂、地板等。
(2)電子工業
Shah等人［46］開展了采用納米纖維素做高解析度動態顯示器件的研究，使其有望作為電子書籍、電子報刊、動態墻紙等的新材料。Jonas等人［47］的研究提到索尼公司已經將納米纖維素應用到耳機隔膜中，如圖5所示。
(3)醫藥工業
納米纖維素晶體能牢固地吸附藥物及其他配料，所形成片劑不易吸濕，但可迅速崩解，因而被廣泛用作賦形劑和崩解劑，制造嘴嚼藥片、糖衣片和膜衣片等。此外，納米纖維素還可用于人造皮膚、人工血管、神經縫合保護罩、動物傷口敷料及牙齒再生等。
(4)日用化工業
粉末納米纖維素晶體可作為黏結劑，直接用于化妝品的壓制，所得到的產品表觀細膩、平滑、易于擦去。據報道，日本和美國已將納米纖維素用于膜濾器(無菌裝置、超濾裝置等)、高強度紙杯、可循環使用嬰兒尿褲、仿人造皮革、指甲油等化妝品基質［26，48］。
(5)食品工業
納米纖維素在食品行業主要作為食品添加劑，如乳化和泡沫穩定劑、高溫穩定劑、增稠劑、懸浮劑、面粉替代物、脂肪替代物、冷凍食品及飲料中的添加劑等［43］。
纖維素纖維范文6
現代營養學家從飲食保健的角度出發，提出了多多進食纖維素的建議，并稱纖維素是“第七營養素”。這對于家庭生活水平較高、飲食過精及葷多的人來說是十分正確的，因為纖維素可以幫助消化吸收和排泄，還能預防肥胖和減少糖尿病、心血管疾病及結腸癌、乳腺癌的發生。但也不是說攝入纖維素越多就越好，尤其是對于在飲食習慣上進食蔬菜并不少的國人來說，更要警惕纖維素過多帶給我們的危害。
高纖維食物大多是植物性食物，人體必需的蛋白質含量很低。即使含有蛋白質，也不是優質蛋白質，而且缺少包括賴氨酸在內的人體必需氨基酸，不利于人體的生長發育和智力發育。過多進食纖維素會影響人體對食物中的蛋白質、無機鹽和某些微量元素的吸收。比如吃煮、炒的黃豆，人體對蛋白質的吸收消化率最多有50%；而把黃豆加工成豆腐后，吸收率馬上升到90%。其道理在于加工后破壞了豆中的纖維成分。長期大量進食高纖維食物還會導致脂肪攝入量不足，微量元素缺乏，造成骨骼、心臟、血液等臟器系統功能的損害，降低人體免疫抗病的能力。
有學者認為，食物中含過多的粗纖維成分，特別是長期攝取這類食物，易發生胃癌、結腸癌。美國有專家曾撰文報道，在中國一些生活水平^低的農村地區，結腸癌的發病率較高，這可能與其長期攝入高纖維食物有密切關系。英國醫學專家曾調查了46個國家和地區，發現食用高纖維食物的國家的女性，月經初潮的年齡大大推遲。專家認為，月經初潮與體內分泌的雌性激素量多少有關。而雌性激素實際上是一種類固醇化合物，它是由體內膽固醇轉化而來的。調查資料還證明，長期大量食用高纖維食物，將推遲和影響青少年的發育，并使雌性激素分泌減少導致男性降低。
吃多少高纖維素食物才真正有利于人體健康呢？營養學家建議，一個健康的成年人，每天的纖維素攝入量以10～30克為宜（純纖維素量），飲食以六分粗糧、四分精食為宜。但在一些生活水平不高的地區，應適當減少高纖維食物量，適度增加肉類或者是代用品豆類食物的攝入量，這樣才有益于健康長壽。
