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这所院校又添新作:冷冻干燥是一种有效的预处理方法,可使用超细摩擦研磨机与牛皮纸浆一起获得纳米原纤化纤维素

论论资讯 | 2023-01-01

Nordic Pulp and Paper Research Journal

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Cryoslash as an effective pre-treatment to obtain nanofibrillated cellulose using ultra-fine friction grinder with kraft pulp

De Lima G.G.; Aggio B.; Matos M.; De Lima T.A.M.; Pereira B.L.; Pedro A.C.; Magalhães W.L.E.

Published:2023-01-01
DOI:10.1515/npprj-2022-0091

研究背景

近年来,纳米纤维素作为一种新型的可再生资源备受关注。然而,目前制备纳米纤维素的方法存在一些问题,例如机械解聚法会导致纤维尺寸不均匀,而使用酶解法又存在成本高的缺点。因此,如何提高纳米纤维素的制备效率和均匀性成为了当前研究领域的热点问题。

研究内容

本研究提出了一种新的制备纳米纤维素的方法——使用冰切法对硫酸盐浆进行预处理,再通过超细摩擦磨机进行纤维素的解聚。研究人员将干燥的硫酸盐浆置于蒸馏水中冷冻,然后使用普通搅拌器进行切碎,最后通过超细摩擦磨机进行纤维素的解聚。实验结果表明,使用冰切法进行预处理的纳米纤维素制备效率高,且纤维尺寸均匀。在30个解聚步骤时,制备纳米纤维素所需的能量差约为3.26kWh/kg,而在120个步骤时为6kWh/kg。此外,使用冰切法进行预处理制备的纳米纤维素具有独特的C-H平面结构,纤维尺寸更小,同时晶体度和热性能保持稳定,机械性能和透明度也得到了提高。

研究意义

本研究提出了一种新的纳米纤维素制备方法,解决了机械解聚法制备纳米纤维素不均匀的问题,同时避免了酶解法成本高的缺点。此外,通过冰切法进行预处理还可以提高纳米纤维素的制备效率。这一研究成果对于纳米纤维素的应用具有重要的意义,有望推动纳米纤维素在材料科学、生物医学、环境保护等领域的应用。

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