纳米纤维素的概述

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1、万方数据·272·价值工程纳米纤维素的概述SununarizationofNano—ce¨uIose高蓓蓓GaoBeibei(国家知识产杈局专利局．北京100088)TileStateImdlectaalProperty0mm．Beijing100088．China摘薹：概述了奸堆隶的内部结构单元和抽理，化学．力学特性．还简要汇总了主要的制奋方法，包括化学涪，物理浩、生耪法等，分析了不同方法的特点．最后．提出了目前囤蛲蚺米歼堆素酌高效制备，葭性合成．推广应用等几个方面开展蚋术歼堆素的研究．Abs

2、tract：Internalstructuralunitandthechemical．phy．iealandmechanicalcharacteristicsofnaitlft—cellul∞eare,mtmmaritedTheptimao'prepainglme∞isheidlyintroduced，such∞chemicalproems，physicalprocess，andbiologicprocessThefealuresofvariousprocessesarcanaly,．ed．Fi

3、nally．thispaperproposesthere，earehofnllno一∞llulosepresentlyfocusedon#evcr“aspects．such∞hi曲efficientpreparation．mtMiflratianandsynthesis．popularizationandapplication关键词：蚋束纤堆素：内部结构单元；制备Keywords：nano-tmllulosc；internalslrueturalunit；preparalion中由分类号：Q53

4、9+3文献标识码：A0引言自然界中，植物通过光合作用合成大量的纤维寨，冈此，其是一种取之不尽、用之不竭，可降解无污染的天然高分子材料。随着能源危机、石油资源的枯竭、环境问题越来越突出，高效利用可再生资潭，利用林产品具有重要的意义。但其作为一种天然高分子物质，在无论是物理形态，还是化学性能上都存在某坫缺陷，如热舸性能差、不耐化学腐蚀、强度有限等。1纤维素的内部结构单元经科学家研究，普遍认为纤维素的化学结构是由D一吡喃葡萄糖环为单元，相互用B⋯I4糖苷键以Cl椅式构象连接而成的线形高分子旧。纤维素由

5、基本的纤维素原纤构成，纤维素碌纤又称为基元原纤。纤维素原纤是一种细小、伸展的单元，这种单元构成纤维素的主体结构，并使长的分子链在某一方向上聚集成柬q。由于原纤聚集的大小不同，可以细分为基元原纤、微原纤和大厚纤。基元原纤是纤维素分子在氢键和范德华力的作用下形成的聚集体，其横截面约为3nmx3nm、长度约为30p．m。基元原纤中分布着结晶的纤维秦晶体和无定形的纤维素高分子㈨。纤维素基元原纤聚集形成横截面约为12nmxl2rim，长度不固定的微原纤。纤维素微原纤再聚集形成横截面约为200nmx200n

6、m，长度不固定的太原纤(圈1)⋯。微原纤和大原纤的周围分布着无定形的半纤维素和木质素。基元原纤、微原纤、大原纤的结构和化学组成以及分布随纤维原料的米源不同而有所差异。斓摊州一eIc一"u6“l：、、hemwelluI似c￡I。wn——”一30m一日^“薯螽蠢内部结荔量凳——原纤的构自；；：誓固2纳来纤维素的特点纳米材科因为其小尺寸效应、量子效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特点，其吸跗、催化、扩散烧结、电、磁、光等物理、化学、力学特性将显著地与宏观物体不同。纳米纤维素也是如此。2．1纳米纤维素的

7、化学反应活性比纤维状的纤维素大得多。这主要是因为比表面积增大，小尺寸效应显现。同时，在制备过程中，大量的纤维素链段被破坏和断裂，使其表面存在着许多低分子■的链段和许多纤维素分子链的断裂点，具有很强的化学反应活性．经常被用于高效的纤维素化学改性。2．2纳米纤维素的热解温度降低纳米纤维素制备过程中，粒径变小，聚合度减小。比表面积增加，同时，在水解过程中分子链断裂，作者简介：高蓓蓓(1979一)，女。宁夏灵武人．国家知识产权扁专利局主任科员，工学士，研究方向为制浆造纸、涂料和油墨的专利审童。文章编号：

8、1006_d．31l(2011)34—0272—02分子束端碳和外露的反应活性，导致其热稳定性降低。42．3纳米纤维素的抗张强度高由于其比表面积大、长径比高、机械强度高．纳米纤维素较玻璃纤维、钢丝等材料具有更高的抗张强度，在复合材抖增强作用方面具有很好的应用前景，可作为一种性能优异的填充材抖。2．4纳米纤维素胶体的触变性纳米纤维素在水溶剂中能形成稳定的胶体，并具有良好的触变性。因为溶剂化后的微晶纤维索颗车立之间存在着氢键相互作用，形成了三维网络的交联结构。有外力的作用下这种结构水悬浮液在强大的剪