納米纖維素的概述

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1、萬方數(shù)據(jù)·272·價(jià)值工程納米纖維素的概述SununarizationofNano—ce¨uIose高蓓蓓GaoBeibei(國家知識(shí)產(chǎn)杈局專利局．北京100088)TileStateImdlectaalProperty0mm．Beijing100088．China摘薹：概述了奸堆隸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元和抽理，化學(xué)．力學(xué)特性．還簡(jiǎn)要匯總了主要的制奮方法，包括化學(xué)涪，物理浩、生耪法等，分析了不同方法的特點(diǎn)．最后．提出了目前囤蟯蚺米殲堆素酌高效制備，葭性合成．推廣應(yīng)用等幾個(gè)方面開展蚋術(shù)殲堆素的研究．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關(guān)鍵詞：蚋束纖堆素：內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元；制備Keywords：nano-tmllulosc；internalslrueturalunit；preparalion中由分類號(hào)：Q53

4、9+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0引言自然界中，植物通過光合作用合成大量的纖維寨，岡此，其是一種取之不盡、用之不竭，可降解無污染的天然高分子材料。隨著能源危機(jī)、石油資源的枯竭、環(huán)境問題越來越突出，高效利用可再生資潭，利用林產(chǎn)品具有重要的意義。但其作為一種天然高分子物質(zhì)，在無論是物理形態(tài)，還是化學(xué)性能上都存在某坫缺陷，如熱舸性能差、不耐化學(xué)腐蝕、強(qiáng)度有限等。1纖維素的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單元經(jīng)科學(xué)家研究，普遍認(rèn)為纖維素的化學(xué)結(jié)構(gòu)是由D一吡喃葡萄糖環(huán)為單元，相互用B?I4糖苷鍵以Cl椅式構(gòu)象連接而成的線形高分子舊。纖維素由

5、基本的纖維素原纖構(gòu)成，纖維素碌纖又稱為基元原纖。纖維素原纖是一種細(xì)小、伸展的單元，這種單元構(gòu)成纖維素的主體結(jié)構(gòu)，并使長(zhǎng)的分子鏈在某一方向上聚集成柬q。由于原纖聚集的大小不同，可以細(xì)分為基元原纖、微原纖和大厚纖?；w是纖維素分子在氫鍵和范德華力的作用下形成的聚集體，其橫截面約為3nmx3nm、長(zhǎng)度約為30p．m。基元原纖中分布著結(jié)晶的纖維秦晶體和無定形的纖維素高分子㈨。纖維素基元原纖聚集形成橫截面約為12nmxl2rim，長(zhǎng)度不固定的微原纖。纖維素微原纖再聚集形成橫截面約為200nmx200n

6、m，長(zhǎng)度不固定的太原纖(圈1)?。微原纖和大原纖的周圍分布著無定形的半纖維素和木質(zhì)素?；w、微原纖、大原纖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成以及分布隨纖維原料的米源不同而有所差異。斕攤州一eIc一"u6“l(fā)：、、hemwelluI似c￡I。wn——”一30m一日^“薯螽蠢內(nèi)部結(jié)荔量凳——原纖的構(gòu)自；；：誓固2納來纖維素的特點(diǎn)納米材科因?yàn)槠湫〕叽缧?yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等特點(diǎn)，其吸跗、催化、擴(kuò)散燒結(jié)、電、磁、光等物理、化學(xué)、力學(xué)特性將顯著地與宏觀物體不同。納米纖維素也是如此。2．1納米纖維素的

7、化學(xué)反應(yīng)活性比纖維狀的纖維素大得多。這主要是因?yàn)楸缺砻娣e增大，小尺寸效應(yīng)顯現(xiàn)。同時(shí)，在制備過程中，大量的纖維素鏈段被破壞和斷裂，使其表面存在著許多低分子■的鏈段和許多纖維素分子鏈的斷裂點(diǎn)，具有很強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)活性．經(jīng)常被用于高效的纖維素化學(xué)改性。2．2納米纖維素的熱解溫度降低納米纖維素制備過程中，粒徑變小，聚合度減小。比表面積增加，同時(shí)，在水解過程中分子鏈斷裂，作者簡(jiǎn)介：高蓓蓓(1979一)，女。寧夏靈武人．國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)扁專利局主任科員，工學(xué)士，研究方向?yàn)橹茲{造紙、涂料和油墨的專利審?fù)?。文章編?hào)：

8、1006_d．31l(2011)34—0272—02分子束端碳和外露的反應(yīng)活性，導(dǎo)致其熱穩(wěn)定性降低。42．3納米纖維素的抗張強(qiáng)度高由于其比表面積大、長(zhǎng)徑比高、機(jī)械強(qiáng)度高．納米纖維素較玻璃纖維、鋼絲等材料具有更高的抗張強(qiáng)度，在復(fù)合材抖增強(qiáng)作用方面具有很好的應(yīng)用前景，可作為一種性能優(yōu)異的填充材抖。2．4納米纖維素膠體的觸變性納米纖維素在水溶劑中能形成穩(wěn)定的膠體，并具有良好的觸變性。因?yàn)槿軇┗蟮奈⒕Юw維索顆車立之間存在著氫鍵相互作用，形成了三維網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。有外力的作用下這種結(jié)構(gòu)水懸浮液在強(qiáng)大的剪