纤维素改性
改性纤维素
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5、乳化食品
• 搅打奶油是水包油型乳状液中的气泡，因为气泡 壁很薄难以维持，使用物理改性纤维素如微结晶 纤维素能够维持其的结构完整性。此外，纤维素 醚类能够聚集在气液界面从而保持气泡壁的完整 性。
• 甲基衍生物在界面形成的胶凝稳定了气泡壁，使 产物具有更好的回弹力和稳定性。
• 纤维素胶的持水性可减少搅打产品脱水收缩，使 其在冷藏后恢复原来的性质。
（2）纤维素醚类
• 纤维素醚类是以天然纤维素为基本原料， 经过碱化、醚化反应的生成产物。生产流 程如下图所示：
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（3）纤维素酯类
• 纤维素酯类是指在酸催化作用下，纤维素 分子中的羟基与酸、酸酐、酰卤等发生酯 化反应的生成物。
• 与无机酸如硝酸、硫酸、磷酸等进行反应 的生成物是纤维素无机酸酯。
• 与有机酸如或酰卤的生成物是纤维素有机 酸酯。
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性质和应用
性质：物理改性纤维素能够调节体液的流变 性质、水化作用及组织特性；化学改性的纤 维素在食品中五个重要的功能分别为：流变 性、乳化性、泡沫稳定性、控制冰晶形成和 增长以及结合水的能力。长期以来，纤维素 衍生物在食品工业中得到了广泛的应用。 下面具体讨论改性纤维素在食品中的应用。
1、焙烤食品
• 热凝胶型的衍生物对于面包和蛋糕的结构 非常有利。MC有界面活性，升高温度时形 成弹性胶凝可增加生面团的强度和出品率， 通过减少淀粉的凝沉速度有助于延缓老化， 延长货架寿命。HPMC也具有类似的作用。 除此之外，在无麸质面包的生产中，纤维 可以作为麸质的替代品来模仿其粘弹性和 口感。
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2、鱼、肉制品
概述
• 纤维素是一种天然高分子化合物，由很多 D-吡喃葡萄糖彼此以β-（1,4）苷键连接而 成的线型分子，其结构式为(C6H10O5)n。
棉纤维素基材料的改性及性能研究报告
棉纤维素基材料的改性及性能研究报告棉纤维素是一种重要的天然纤维素基材料，具有良好的生物可降解性、可再生性和可持续性，因此在许多领域都有广泛的应用。
然而，棉纤维素的应用受到其特性的限制，例如低机械强度、吸湿性差和热稳定性差等。
为了克服这些限制，研究人员进行了大量的改性研究，并取得了一系列重要的进展。
1. 改性方法棉纤维素的改性方法主要包括物理改性和化学改性两种。
物理改性方法包括机械处理、热处理和辐射处理等，通过改变纤维素的结构和形态来改善其性能。
化学改性方法包括酯化、醚化、氨化和磺化等，通过引入功能基团或改变纤维素的化学结构来改善其性能。
2. 改性效果改性后的棉纤维素材料在机械性能、吸湿性、热稳定性和生物降解性等方面都得到了显著提高。
例如，经过物理改性处理后的棉纤维素材料具有更高的机械强度和模量，可以满足一些特殊应用的需求。
化学改性可以使棉纤维素材料具有更好的吸湿性和热稳定性，适用于纺织、造纸和包装等领域。
此外，改性后的棉纤维素材料仍然保持了良好的生物降解性，对环境友好。
3. 性能研究对改性棉纤维素材料的性能研究主要包括力学性能测试、吸湿性测试、热稳定性测试和生物降解性测试等。
力学性能测试可以通过拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等方法来评估材料的机械性能。
吸湿性测试可以通过浸水试验和湿热试验等方法来评估材料的吸湿性能。
热稳定性测试可以通过热重分析和差示扫描量热法等方法来评估材料的热稳定性。
生物降解性测试可以通过培养基培养和土壤埋藏等方法来评估材料的降解性能。
4. 应用前景改性棉纤维素材料具有广阔的应用前景。
在纺织领域，改性棉纤维素可以用于制备高强度、高吸湿性和高透气性的纺织品。
在造纸领域，改性棉纤维素可以用于制备高强度、高光泽度和高印刷性能的纸张。
在包装领域，改性棉纤维素可以用于制备可降解的包装材料，减少对环境的污染。
此外，改性棉纤维素还可以应用于生物医学领域、食品包装领域和电子领域等。
总之，棉纤维素基材料的改性及性能研究是一个重要的研究方向。
改性纤维素
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5、乳化食品
• 搅打奶油是水包油型乳状液中的气泡，因为气泡 壁很薄难以维持，使用物理改性纤维素如微结晶 纤维素能够维持其的结构完整性。此外，纤维素 醚类能够聚集在气液界面从而保持气泡壁的完整 性。
• 甲基衍生物在界面形成的胶凝稳定了气泡壁，使 产物具有更好的回弹力和稳定性。
• 纤维素胶的持水性可减少搅打产品脱水收缩，使 其在冷藏后恢复原来的性质。
性
微原纤维化纤维素
纤
维
纤维素无机酸酯 纤维素酯类
素
化学改性纤维素
纤维素有机酸酯
羧甲基纤维素（CMC）
纤维素醚类 甲基纤维素（MC）
羟丙基甲基纤维（HPMC）
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制备方法
• 目前改性纤维素的生产方法主要有： 物理方法和化学方法。
（1）微晶纤维素粉（MCC） 用植物纤维原料与无机酸捣成浆状，制 成α-纤维素，使纤维素作部分解聚后 除去非结晶部分提纯而得。
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4、流体食品
• CMC在可溶性固体浓度很高（45%-60%）的体 系中是一种有效的增稠剂，并且同大多数化学改 性纤维素一样能够形成透明的溶液，这种性质正 好是果酱、果汁这类食品所需要的。
• CMC有假塑性，口感爽快，同时具有良好的悬浮 稳定性。由于果汁颗粒是带负电的，所以加入带 负电的胶体可以增加颗粒之间的静电排斥作用， 0.4-0.5%浓度的CMC就可以完全阻止果汁的澄清。
（1）改性纤维素可以提供食品保持完整所需要的结 合力并有助于改善食品品质。目前在以碎鱼、碎虾 为原料生产鱼块和虾块的过程中添加少量的MC可 以使产品具有低温挤压成型性和高温稳定性，可以 保证产品在高温油炸的稳定。
（2）由于纤维素衍生物形成胶凝，含水量较高，可 以增加水相的粘度，所以使用纤维素代替肉制品中 的部分脂肪，可以改善结构性质，产生润滑的稠度， 增强脂肪口感。而这一点也正好符合低脂肪的消费 观念。
醋酸纤维素塑料的化学改性及性能改善研究
醋酸纤维素塑料的化学改性及性能改善研究醋酸纤维素（Cellulose Acetate，简称CA）是一种常见的生物基塑料，具有良好的可再生性、生物降解性和可溶性等特点。
然而，由于醋酸纤维素本身存在的一些缺陷，限制了其在一些特殊应用领域的广泛应用。
因此，对醋酸纤维素进行化学改性已成为提高其性能的重要途径。
本文将围绕醋酸纤维素塑料的化学改性和性能改善展开讨论。
一、醋酸纤维素塑料的化学改性方法1. 乙酸酐化乙酸酐化是常用的醋酸纤维素化学改性方法之一，其过程是通过将醋酸与醋酸纤维素反应，使纤维素亲水性增强，降低分子量，从而改善纤维素的可加工性和生物降解性。
2. 硝化硝化是将醋酸纤维素暴露在硝酸等强酸条件下，使其发生硝化反应，引入硝基基团。
硝基纤维素具有优异的透明性、热稳定性和高拉伸强度。
此外，硝化醋酸纤维素还可以通过还原反应制备硝基纤维素炸药。
3. 丙酮法丙酮法是将醋酸纤维素置于丙酮等溶剂中，通过丙酮的脱去乙酸酐来改性化合物。
丙酮法改性后的纤维素具有更好的溶解性和可加工性，适用于制备纤维素膜和纤维素纸。
二、醋酸纤维素塑料性能改善研究1. 强度增强醋酸纤维素塑料在其改性过程中，可以引入一些增强材料，如纳米纤维素、纳米氧化硅等，通过增强材料的加入，提高纤维素塑料的力学强度和抗拉强度。
2. 耐热性改善醋酸纤维素本身的熔点较低，容易在高温下熔化和分解。
为了提高醋酸纤维素塑料的耐热性，可以采用添加剂的方法，如纳米氧化硅、纳米二氧化硅等，这些添加剂能够有效地提高醋酸纤维素塑料的热稳定性和耐热性。
3. 生物降解性改善醋酸纤维素塑料具有良好的生物降解性，然而，其降解速度较慢。
为了改善醋酸纤维素塑料的生物降解性，可以通过添加生物降解剂等方法来加速其降解过程，从而减少对环境的污染。
4. 可加工性改善醋酸纤维素塑料的可加工性较差，常常需要高温和高压条件下进行加工。
为了改善其可加工性，可以采用增塑剂的方法，如环氧化醋酸酯等，这些增塑剂能够在一定程度上提高醋酸纤维素塑料的可塑性和可加工性。
纤维素纤维改性技术对织物手感的影响
纤维素纤维改性技术对织物手感的影响纤维素纤维作为天然高分子材料，因其具有良好的生物可降解性、优异的吸湿性和透气性等特性，被广泛应用于纺织行业。
然而，纤维素纤维存在一些不足，如强度低、耐磨性差、易变形等，限制了其在某些领域的应用。
因此，对纤维素纤维进行改性处理，以改善其性能，成为近年来研究的热点。
本文将重点讨论纤维素纤维改性技术对织物手感的影响。
1. 纤维素纤维的性质与改性技术1.1 纤维素纤维的性质纤维素纤维是天然纤维的一种，其主要来源为棉花、木材、竹浆等。
纤维素纤维具有良好的生物可降解性、优异的吸湿性和透气性，同时具有较高的断裂伸长率和较低的强度。
然而，纤维素纤维的耐磨性、抗皱性、染色性等较差，限制了其在高档纺织品领域的应用。
1.2 纤维素纤维的改性技术为了改善纤维素纤维的性能，研究人员开发了多种改性技术，主要包括化学改性、物理改性和生物改性等。
1)化学改性：通过在纤维素纤维分子结构中引入其他原子或原子团，从而改善纤维的性能。
化学改性方法包括酯化、醚化、酰化等。
2)物理改性：通过物理方法对纤维素纤维进行处理，如热处理、超声波处理、辐射处理等，以改变纤维的结构和性能。
3)生物改性：利用生物酶对纤维素纤维进行处理，从而改善其性能。
生物改性方法包括酶处理、微生物发酵等。
纤维素纤维改性技术对织物手感的影响主要表现在以下几个方面：2.1 柔软性纤维素纤维改性技术可以显著改善织物的柔软性。
通过化学改性，如酯化、醚化等，可以引入亲水性基团，提高纤维的柔软性。
此外，物理改性方法如热处理、超声波处理等，也可以改变纤维的结构，使其更加柔软。
2.2 滑爽性纤维素纤维改性技术对织物的滑爽性也有显著影响。
通过化学改性，如引入疏水性基团，可以提高纤维的滑爽性。
物理改性方法如辐射处理，可以使纤维表面产生一定的凹凸不平，从而提高织物的滑爽性。
2.3 弹性纤维素纤维改性技术可以提高织物的弹性。
通过化学改性，如引入交联剂，可以形成三维网络结构，提高纤维的弹性。
纤维素化学改性研究论文
纤维素化学改性研究论文摘要：纤维素是自然界最丰富的自然资源，在未来石油资源越来越匮乏的情况下，纤维素必将成为重要的工业原料。
本文总结了几种纤维素热塑性加工的化学改性的方法，在未来的能源形势下，将会有更多针对纤维素化学改性的方法从而获得更加丰富的纤维素衍生物产品。
同时，考虑到化学改性的方法环境污染大，生产周期长，以不进行化学改性而通过其他方法对纤维素直接进行塑性加工的方法也会有较大的发展。
关键词：纤维素化学改性热塑性加工0 引言石油基高聚物由于其良好的使用性和加工性，在工业生产和日常生活中占据有重要地位，但是由于其难降解性对环境造成的危害以及石油资源的日益枯竭，人们愈加重视开发可再生的替代材料。
纤维素是自然界最丰富的可再生资源，广泛存在于绿色植物以及海洋生物中，具有可再生性，生物可降解性和天然的生物相容性，并且具有低密度、高强度和刚度好的特性，这已使它成为最重要的天然高分子材料。
1 纤维素的化学结构纤维素是由d-吡喃型葡萄糖单元（agu）通过β-1、4糖苷键以c1椅式构象连接而成的线型高分子。
纤维素的一个结构单元中在第2、第3、第6位碳原子上有3个活泼的羟基基团，其中c2、c3位上的羟基是仲羟基，c6位上是伯羟基。
由于大量羟基的存在，使纤维素分子之间与纤维素分子内部形成了密度很高的氢键，导致纤维素在受到高温作用时在融化之前就分解了，因此无法直接用注射、挤出等传统的热塑性加工方法生产纤维素制品。
为了可以使用热塑性加工的方法生产纤维素制品，必须对其进行化学改性，利用与羟基有关的一系列化学反应，如酯化，醚化，接枝共聚等反应合成纤维素衍生物，则有可能实现热塑性加工。
2 纤维素酯类纤维素酯类包括有机酸酯与无机酸酯。
纤维素无机酸酯中比较重要的是硝化纤维素。
硝化纤维素是由纤维素在25-40℃经过硝酸和浓硫酸混合算硝化而成的酯类，混合酸中，硝酸参与酯化反应，浓硫酸则起着使纤维素溶胀和吸水的双重作用。
不同取代度的硝化纤维素应用于不同的地方，高硝化纤维素可用作火药，低硝化的纤维素可用作塑料、片基薄膜等。
纤维素改性研究现状
不仅植物会合成纤维素，一些细菌，如乙 酸杆菌属（Aeetobaeter）、产碱菌属 （Alcaligenes）、八叠球菌属（Sareina）、根 瘤菌属（Rhizobium），也能合成纤维素，成 为细菌纤维素。其改性途径主要有两种。
4.1生物改性 生物改性是在细菌纤维素生命合成过程中， 即在细菌发酵过程中外加物质对其结构和 性能进行调控。
1.2化学方法 1.碱法处理（墨塞丝光处理法） 提高纤维素表面黏结性能、力学性能、溶胀性能 增加了反应位点 2.紫外线和伽玛射线处理 提高拉伸性能 3.氯化锌处理 提高纤维素酶水解的速率和产率及纤维素的接枝 率
纤维素化学改性主要依靠与纤维素羟基有关 的反应来完成。 2.1纤维素酯化 纤维素酯化反应是指在酸催化作用下，纤 维素分子链中的羟基与酸、酸酐、酰卤等 发生酯化反应。包括纤维素有机酸酯化和 纤维素无机酸酯化。
纤维素：含量丰富、应用范围 广、可替代石油煤炭成为新能源， 符合可持续发展。 纤维素由于其结构难于加工， 可通过改性，通常采 用物理或化学的预处理法来处理纤维素，从而增加可 及度。 1.1物理方法 原理：纤维素的形态结构变化，导致可及度增加 干法或湿法磨 蒸汽爆炸 氨爆炸 溶剂交换 浸润
2.2纤维素醚化 纤维素醚化指纤维素在碱催化作用下发生 醚化反应。
2.3纤维素接枝共聚 纤维素的羟基作为接枝点，将聚合物连接 到纤维素骨架上，称为纤维素的接枝反应 方法：自由基聚合、离子聚合、开环聚合、 原子转移自由基聚合
纤维素的生物改性是利用酶的作用处理纤 维素，主要应用于造纸行业 3.1改善纸浆滤水性能 3.2降低打浆能耗，促进打浆
4.2 化学改性 化学改性是在分离得到纯细菌纤维素后对 其进行改性或表面修饰。细菌纤维素与普 通植物纤维素具有非常相似的化学组成和 结构，因此也能像植物纤维素一样进行羧 甲基化、乙酰化、酯化、磷酸化、苯甲酸 酯化以及多种接枝共聚反应和交联反应。
纤维素等离子改性
三．纤维素纤维等离子体改性等离子体处理用于纤维素纤维改性也进行了较广泛的研究，这包括改善纤维素纤维的可纺性和强力，改善纤维的粘合性能和润湿性能，改善纤维素纤维的染色性能，以及进行等离子体接枝变性和功能整理等。
（一）棉纤维等离子体改性天然棉纤维的外表部除由纤维素组成外，还含有大量的伴生物，如蛋白质、果胶、蜡脂等，棉纤维的印刷性、润湿性在很大程度上取决于最外表面层的组成和结构，改变表面物质的组成及分布就能有效地实现棉纤维的表面改性。
从而影响它们的附着性、吸水性、染色性、可纺性和抗静电性等一系列性质，引起人们的广泛关注。
棉织物坯布的等离子体处理已表明可以改善其在水和烧碱溶液中的可润湿性。
1．等离子体处理对棉纱抱合力的影响棉粗纱经氯气电晕放电等离子体处理后，抱合力可增加，棉纱的拉伸强力也可以增加24％左右，因而改善了可纺性，提高了纱和织物的强力，织物的耐磨性也得到提高。
棉条电晕放电等离子体处理后抱合力与功率及处理时间的关系见表2—13。
由表2—13可以看出，功率越大，抱合力越大，处理速度越快，抱合力增加越少。
实验还发现，棉纤维湿含量越高，抱合力越低，但受反应室中的气体种类影响较小。
2．等离子体处理对棉纱润湿性的影响棉条经等离子处理后，其润湿性得到改善，改善的程度决定于等离子体的功率和处理时间，也和通过等离子体的棉条数量有关。
研究低温氩气辉光放电等离子体处理对棉纤维的吸水性的影响时发现，处理后棉纤维的润湿速率大大加快。
虽然处理后棉纤维的外观没有明显变化，但通过红外吸收光谱和电子自旋共振分析发现，棉纤维表面被氧化，而且可以检测到存在碳自由基。
采用氩、氮或空气等离子体处理后，棉的吸附水和油的速度大大加快。
而且分析证明在棉纤维表面形成了羰基、羟基以及自由基。
采用氨等离子体处理后的棉纤维，发现棉纤维上引入了氮原子，可能是形成了酰胺基团。
氨等离子体处理棉织物后，可以显著增加干折皱回复性，而湿折皱回复性不变，结果见表2—14。
纤维素 改性方法
纤维素改性方法纤维素是一种普遍存在于植物细胞壁中的天然高分子化合物，具有良好的生物兼容性和生物降解性。
然而，由于其天然结构的特殊性质，其应用范围被严格限制。
为了拓宽纤维素的应用领域，需要对纤维素进行改性处理，改善其物理化学性质。
纤维素改性的方法有很多，主要包括物理改性、化学改性、生物改性等几种方式。
1. 物理改性物理改性主要是通过物理手段改善纤维素的物理性质，包括热学性质、机械性能等。
如超声波、高压处理、机械剪切等方法，这些方法都可实现对纤维素晶体结构的改变，增加其在溶液中的分散性，提高物理性质。
2. 化学改性化学改性是通过化学方法改变纤维素化学结构，使其物理性质发生改变，达到拓宽其应用领域的目的。
包括酸碱水解、酯化、磺化、取代反应等方法。
主要分为酸性、碱性和中性处理。
其中酸性处理是在酸性条件下将纤维素分解成较小的组分，一般采用硫酸、盐酸等。
碱性处理则是在碱性条件下使纤维素表面官能团发生化学反应，例如烷基化、羧化、醛化、磺化等。
中性处理则是通过环保型试剂处理，如EDTA、淀粉、酵母菌等。
其中磺化法改性效果最好，可提高纤维素溶解性、提高其热稳定性和增强纤维素的亲水性。
3. 生物改性生物改性是利用生物体内产生的酶或其他微生物将原生态纤维素结构分解，产生一系列新的附属物。
主要包括纤维素酶法和微生物发酵法。
纤维素酶法利用多种纤维素酶针对纤维素结构进行部分酶解改性，如替代法、羟化法、甲基化法等。
微生物法则利用微生物菌株对纤维素进行新附属物的生物合成。
不同的改性方法具有不同的特点和应用范围，应根据实际需要选择合适的改性方法。
通常，量大且精度要求不太高的纤维素改性常采用消化法；对于要求高的和发展中的领域，如纳米纤维素等，物理改性技术可以很好地处理纤维素；而在体外医疗器材及食品包装等领域中，应使用生物改性方式。
总之，纤维素是一种含量极高、来源广泛的可再生资源。
对纤维素进行改性处理能够将原生态纤维素的物理性质、化学性质等方面进行优化，从而拓宽其应用领域，更好地推动工业生产和环保事业的发展。
纳米纤维素改性及其应用研究进展
纳米纤维素改性及其应用研究进展随着科技的不断发展，纳米技术已经成为了现代科学的一个热门领域。
纳米纤维素是其中重要的研究方向之一。
纳米纤维素由许多小的纤维素晶胞合并而成，因其具有生物可降解、生物相容性高等特点，被广泛应用于药物传递、纸张生产、能源材料等领域。
同时，通过对纳米纤维素的改性可以提高其性能，拓展其应用范围，因此，纳米纤维素的改性及其应用研究成为了当前的研究热点。
一、纳米纤维素的性质与特点纳米纤维素是以纤维素为主要成分的一种生物可降解材料，其具有以下几个特点：1.生物可降解性纳米纤维素是一种天然材料，可分解为二氧化碳和水，不会对环境造成污染。
2.生物相容性由于纳米纤维素是天然材料，与生物体相容性极高，不会对生物体造成损害。
3.高比表面积纳米纤维素的比表面积很大，在材料科学和生物医学领域有很多应用。
4.具有高度的透明度纳米纤维素是非常透明的，适合制造透明材料。
二、纳米纤维素的改性方法纳米纤维素作为一种新型材料，其性能还需要通过改性方式来提高，让其更好地应用于不同领域。
目前常见的纳米纤维素改性方法有以下几种：1.化学改性化学方法是目前最常用的改性方法之一。
通过改变纳米纤维素表面的化学结构，增强其化学活性，提高纳米纤维素与其他物质的相容性。
2.物理改性物理方法通常是改变纳米纤维素的结构或物理性质，从而达到提高其性能的目的。
如超声波处理、高温处理等。
3.生物改性生物改性是通过微生物、生物酶等生物体介入作用于纳米纤维素上，改变其原有性质，提高其生物相容性和生物可降解性等。
三、纳米纤维素的应用研究进展现阶段，纳米纤维素在许多领域得到了广泛的应用。
其中，主要有以下几个领域：1.药物传递领域纳米纤维素的生物可降解、生物相容性高等特性使其在药物传递领域得到了广泛的应用。
纳米纤维素结构具有一定的孔隙度和可溶性，可被用于药物的吸附和释放等。
2.纸张生产领域纳米纤维素在纸张生产中的应用也得到了广泛的关注。
其强度和超白度的特点使其能够代替部分化学浆制作高质量的印刷纸和包装纸。
再生纤维素纤维制造及改性
再生纤维素纤维制造及改性再生纤维素纤维是指利用植物纤维素纤维废弃物、木材或棉花等原料制造而成的一种纺织原料。
再生纤维素纤维具有良好的吸湿性、透气性和柔软性，且对人体无害，因此被广泛应用于纺织、纸张和医疗等领域。
然而，再生纤维素纤维的力学性能还有待提高，同时其容易吸湿导致容易起皱，在湿润环境下尤为明显。
因此，对再生纤维素纤维进行改性是研究的热点之一再生纤维素纤维制造的方法主要包括溶剂纺、湿法纺和干法纺三种。
溶剂纺是将原料纤维在混合溶剂中溶解后再通过旋转杆将纤维拉取成纤维。
湿法纺是将原料纤维浸泡在浓度适宜的溶液中，使得纤维变得可塑后通过吹丝机将纤维拉直成纤维。
干法纺则是将原料纤维在干法纺机中通过丝棍纺制成纤维。
这三种制造方法各有优缺点，具体应根据不同的纤维特性和用途需求来选择。
对再生纤维素纤维进行改性的方法有很多种。
其中最常见的是通过化学改性和物理改性实现。
化学改性包括改变纤维素的化学结构和表面性能，常见的方法有酸碱处理、酶处理以及化学修饰等。
例如，通过酸碱处理可以改变纤维素的表面电荷性质，从而提高纤维的抗静电性能；通过酶处理可以使纤维表面的纤维素纤维更加平滑，从而提高纤维的柔软性和光泽度；而化学修饰则是通过在纤维素纤维表面引入新的官能团，以改变纤维的吸湿性、抗菌性等性能。
物理改性主要通过改变再生纤维素纤维的结构和形态来实现。
这种改性方法一般不依赖于化学处理，因此更加环保。
常见的物理改性方法有拉伸改性、涂覆改性以及微纺改性等。
拉伸改性是在湿态下对纤维进行拉伸处理，通过改变纤维的取向和结晶程度来提高纤维的强度和弹性；涂覆改性是将纤维表面涂覆一层薄膜或树脂，以提高纤维的耐磨性和防水性；而微纺改性则是将纤维通过微纺设备进行再加工，以改变纤维的微观形态和纤维结构。
总之，再生纤维素纤维的制造和改性是一个复杂而研究价值很高的领域。
通过不同的制造方法和改性技术，可以提高再生纤维素纤维的力学性能、吸湿透气性和光泽度等性能，使其在纺织、纸张和医疗等领域中得到更广泛的应用。
纤维素的改性方法
纤维素的改性方法纤维素是一种天然高分子多糖，在植物细胞壁中起到结构支撑和稳定性的作用。
由于其无毒、无害、可再生的特性，纤维素广泛应用于食品、医药、纺织、造纸等领域。
然而，纤维素在某些应用领域的性能还需要改进，因此，纤维素的改性方法成为研究的热点之一。
下面将介绍几种常见的纤维素改性方法。
1. 化学改性化学改性是通过化学方法对纤维素进行结构改变，以改善其性能。
常用的化学改性方法包括酯化、醚化、取代反应等。
（1）酯化改性酯化改性是将纤维素中的羟基与酸酐类或酸酐性化合物反应，形成酯键。
这种方法可以改变纤维素的溶解性、热稳定性和降解性等性能。
（2）醚化改性醚化改性是将纤维素中的羟基与醚化试剂反应，形成醚键。
醚化改性可以提高纤维素的耐水性和抗酶解性能。
（3）取代反应取代反应是将纤维素中的羟基或其他官能团取代成其他官能团，以改变其化学性质和功能性。
常用的官能团包括羧酸、胺基、磺酸等。
2. 物理改性物理改性是利用物理手段对纤维素进行结构改变，以改变其性能。
常用的物理改性方法包括机械方法和辐射方法。
（1）机械改性机械改性是通过力的作用改变纤维素的结构和性质。
常用的机械改性方法包括高剪切、超声波处理、研磨等。
这些方法可以改变纤维素的晶型、分子大小以及物理性质。
（2）辐射改性辐射改性是利用电磁辐射或离子辐射对纤维素进行改变。
常用的辐射改性方法包括紫外光辐射、γ射线辐射等。
辐射改性可以改变纤维素的结构和性质，如分子量、溶解度等。
3. 生物改性生物改性是利用微生物或酶对纤维素进行改变。
生物改性可以提高纤维素的生物降解性、生物活性和抗菌性能。
常用的生物改性方法包括微生物发酵、酶解和转基因等。
（1）微生物发酵微生物发酵是利用微生物进行发酵过程中产生的酶对纤维素进行改变。
微生物发酵可以降解纤维素，提高其降解性能和可溶性。
（2）酶解酶解是利用酶对纤维素进行降解和改变结构。
常用的酶包括纤维素酶、葡萄糖酸酶等。
酶解可以提高纤维素的可溶性和生物降解性。
《2024年纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展》范文
《纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展》篇一一、引言纤维素作为一种天然的生物高分子，广泛存在于植物、微生物和动物组织中，具有优异的物理和化学性质。
近年来，随着环保意识的增强和科技的进步，纤维素的改性及其在废水处理中的应用逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨纤维素的改性方法及其在废水处理中的应用研究进展。
二、纤维素的改性方法纤维素的改性主要分为物理改性、化学改性和生物改性三种方法。
1. 物理改性：物理改性主要是通过物理手段改变纤维素的形态、结构或表面性质，如通过机械研磨、热处理、电离辐射等方法改变纤维素的结晶度、孔隙结构和表面形态。
2. 化学改性：化学改性是通过化学试剂与纤维素分子中的羟基发生反应，引入其他官能团或改变纤维素的结构，从而改善其性能。
常见的化学改性方法包括酯化、醚化、接枝共聚等。
3. 生物改性：生物改性是利用微生物或酶对纤维素进行降解或修饰，以改善其性能。
这种方法具有环保、高效等优点，但需要较长的反应时间和较高的技术要求。
三、纤维素在废水处理中的应用纤维素及其改性产物在废水处理中具有广泛的应用，主要包括吸附、絮凝、生物载体等方面。
1. 吸附：纤维素的吸附性能主要源于其丰富的羟基和三维网状结构。
经过改性后，纤维素的吸附性能得到进一步提高，可用于去除废水中的重金属离子、有机物等污染物。
2. 絮凝：纤维素及其衍生物可以作为天然的絮凝剂，通过电性中和、网捕卷扫等作用使废水中的悬浮物、胶体等凝聚沉淀，从而降低废水的浊度和有机物含量。
3. 生物载体：纤维素具有良好的生物相容性和生物活性，可作为微生物的载体，提高微生物的附着能力和生物活性，从而强化废水处理效果。
四、研究进展近年来，纤维素的改性及其在废水处理中的应用研究取得了显著的进展。
一方面，新的改性方法不断涌现，如纳米纤维素、纤维素基复合材料等，为纤维素的应用提供了更广阔的空间。
另一方面，纤维素在废水处理中的应用领域也在不断扩大，如用于处理重金属废水、染料废水、石油化工废水等。
再生纤维素纤维制造及改性
再生纤维素纤维制造及改性
摘要：
再生纤维素纤维制造及改性是纺织工业中重要的研究领域。
再生纤维素纤维具有良好的生物可降解性、可再生性和环境友好性等优点，因此在可持续发展的时代背景下备受关注。
本文主要探讨再生纤维素纤维的制造过程及各种改性方法，以期提供参考和启示。
一、再生纤维素纤维制造过程
（一）纤维素的提取
1.机械法提取纤维素
2.化学法提取纤维素
3.酶解法提取纤维素
（二）纤维素纤维的纺丝过程
1.干法纺丝
2.湿法纺丝
3.溶液纺丝
（三）纤维素纤维的成型与后处理
1.成型
2.后处理
二、再生纤维素纤维的改性方法
（一）化学改性
1.固态改性
2.液相改性
3.气相改性
（二）物理改性
1.加热改性
2.等离子体改性
3.光化学改性
（三）生物改性
1.酶法改性
2.微生物法改性
3.植物提取物改性
三、再生纤维素纤维的应用领域
1.纺织品
2.医疗健康用品
3.包装材料
4.生物医药领域
四、再生纤维素纤维未来的发展趋势与挑战
1.多功能化改性
2.转化技术与产业化
3.环境可持续性和循环经济的需求
结论：
再生纤维素纤维制造及改性是一个具有广阔发展前景的研究领域。
该领域的发展将促进纺织工业的可持续发展，提高纤维素纤维在不同领域的应用价值。
在未来，应进一步研究并开发新的制造方法和改性技术，以满足市场需求并促进环境保护。
改性纤维素膜研究
4、3 聚丙烯腈/醋酸纤维素（PAN/CA） 共混超滤膜的研制与改性
3、1 PAC/CA膜制备: 将LiCl溶于溶剂中，加入一定的不同比例的PAN和 CA，50℃恒温溶解后，用相转化法制膜。 3、2 水通量和截留率测定: 用杯式超滤器。在0.1MPa的压力下，测定水通量 (J)。用0.1％的BSA溶液测定截留率(R)。 3、3 PAN/CA膜的水解改性: 分别用不同浓度的NaOH的乙醇溶液和硫酸溶液对 共混膜进行水解改性，比较不同的水解改性剂和不同水 解时间对膜性能的影响。
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五、结语
由于膜广泛应用于人们的生产和生活中，纤维 素作为制膜材料，对其进行优化具有非常大的前 景，目前，正有不少人对其进行不懈的研究，相信 不久的将来，定会有很大的收获。
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二、纤维素的分子结构
纤维素(Cellulose)是一种天然高分子化合 物，是由若干个葡萄糖彼此以β -1,4-苷键连接 而成的线型分子，其分子结构式(C6H10O5)n为：
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三、纤维素改性反应概述
这些反应包括酯化反应、醚化反应和接枝共 聚反应。 反应主要取决于两个因素：(1)纤维素葡萄糖 基环上游离羟基的反应活性；(2)反应物到达纤 维素分子上羟基的可及度，即反应物接近羟基的 难易程度。由于固态的纤维素使大部分高反应羟 基封闭在晶区内,所以在反应前,须对纤维素进行 物理或化学处理。
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结果表明: (1)加有氯化锂(LiCI)的二甲基乙酰胺(DMAC) 是PAN/CA共混体系的良溶剂． (2)当聚合物的质量分数为14％，PAN/CA共混 比为50/50时，所制得的共混超滤膜的性能较好。 (3)对共混超滤膜进行水解改性的实验发现: 膜的截留率上升，水通量下降。 (4)用酱油、药酒为料液的超滤实验表明：共 混膜和水解改性膜的耐污染性能优于聚丙烯腈 (PAN)、聚砜(PS)和磺化聚砜(SPS)膜。
纤维素改性
2.3 化学改性
纤维素化学改性主要依靠与纤维素羟基有关的反应来完 成的，包括氧化、酯化、醚化、接枝共聚反应等，反应过 程也称为纤维素衍生化。 2.3.1 氧化改性 纤维素的氧化改性是指对纤维素进行部分氧化作用， 引入醛基、酮基、羧基或烯醇基等新的官能团，生成不同 性质的氧化物材料。分为选择性氧化和非选择性氧化。非 选择性氧化的位置和生成的官能团不能确定，比选择性氧 化复杂得多，因此，研究者多采用选择性氧化方法。选择 性氧化体系在氧化某个特定位置羟基的同时抑制其它位置 羟基的氧化，而产生选择性氧化效果。
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2.1.2 物理预处理方法 各种机械加工处理由于机械应力的作用，可大 大改变纤维素纤维的物理和化学性质，提高纤维素 对各种化学反应和酶水解的可及度和反应性，其作 用的大小与采用的机械处理的方式即机械力大小和 能量大小有关。 常规的物理活化方法包括干法或湿法磨、蒸汽 爆炸、氨爆炸、溶剂交换或者浸润等。在物理预处 理过程中，纤维素的形态结构会发生变化，使可及 的表面和小孔增加。
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利用甲基丙烯酸甲脂与交联玉米淀粉的接枝或 接枝共聚物研究其对 Cu2+、Fe2+、Zn2+等金属离子 的吸附效果，结果良好。 利用预处理后的棉纤维接枝环氧氯丙烷合成纤 维素醚，最后用纤维素醚接枝乙二胺合成乙二胺 螯合棉纤维用于对 Cu( II) 及 Cd( II) 的静态 吸附，结果表明乙二胺螯合棉纤维对金属离子有 较好的吸附效果。
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利用强碱性离子交换纤维来净化 H2S-CO2混 合气体取得了较好效果。
利用弱酸性阳离子交换纤维来净化 HCl 和 NH3等酸碱气体，吸附效率达到 121%，完全穿透 时纤维的平均交换容量为 9.11mmol/g.
纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展
纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展纤维素的改性及在废水处理中的应用研究进展一、引言纤维素是一种天然高分子化合物，广泛存在于植物细胞壁中，是植物的主要组成部分之一。
由于其结构特殊，纤维素具有良好的吸附性、吸湿性、机械强度和生物降解性等特点，因此被广泛应用于各个领域。
然而，在进行废水处理过程中，纤维素存在一定的限制，如其吸附能力有限、稳定性较差等。
因此，改性纤维素的研究及其在废水处理中的应用具有重要意义。
二、纤维素的改性方法1. 物理改性物理改性是通过改变纤维素的形态和结构来提高其性能。
常见的物理改性方法包括机械破碎、化学预处理、温度处理等。
例如，通过高温处理可以改变纤维素的组织结构，使其具备更好的吸附性能。
2. 化学改性化学改性是通过改变纤维素的化学结构来提高其性能。
常见的化学改性方法包括酯化、醚化、硫化等。
例如，通过酯化改性可以提高纤维素的亲水性，使其更好地应用于废水处理中。
3. 生物改性生物改性是利用生物酶对纤维素进行降解和改变其结构。
常见的生物改性方法包括微生物发酵、酶法处理等。
例如，通过微生物发酵可以改变纤维素的结构，使其具备更好的吸附性能。
三、改性纤维素在废水处理中的应用改性纤维素在废水处理中主要应用于吸附剂、过滤剂和生物膜等方面。
1. 纤维素吸附剂改性纤维素作为吸附剂能够吸附废水中的有害物质，如重金属离子、有机物污染物等。
改性纤维素具有高吸附能力、大比表面积和良好的生物降解性能，在环境保护和废水处理中有着广泛的应用前景。
2. 纤维素过滤剂改性纤维素还可以用作过滤剂，用于废水中悬浮物的去除。
改性纤维素具有优异的吸附性能和过滤效果，能够有效地去除废水中的颗粒物质和胶体物质，从而达到净化水质的目的。
3. 纤维素生物膜改性纤维素还可以用于构建生物膜，用于废水中有机物的降解和去除。
改性纤维素具有良好的附着性能，能够提供良好的基质和环境，有利于生物菌群的生长和活性酶的表达，从而加速废水中有机物的降解过程。
改性纤维素
1、焙烤食品
• 热凝胶型的衍生物对于面包和蛋糕的结构 非常有利。 有界面活性， 非常有利。MC有界面活性，升高温度时形 有界面活性 成弹性胶凝可增加生面团的强度和出品率 增加生面团的强度和出品率， 成弹性胶凝可增加生面团的强度和出品率， 通过减少淀粉的凝沉速度有助于延缓老化， 通过减少淀粉的凝沉速度有助于延缓老化， 延长货架寿命。 也具有类似的作用。 延长货架寿命。HPMC也具有类似的作用。 也具有类似的作用 除此之外，在无麸质面包的生产中， 除此之外，在无麸质面包的生产中，纤维 可以作为麸质的替代品来模仿其粘弹性和 口感。 口感。
（2）纤维素醚类
• 纤素为基本原料， 经过碱化、醚化反应的生成产物。 经过碱化、醚化反应的生成产物。生产流 程如下图所示： 程如下图所示：
（3）纤维素酯类 ）
• 纤维素酯类是指在酸催化作用下，纤维素 纤维素酯类是指在酸催化作用下， 分子中的羟基与酸、酸酐、 分子中的羟基与酸、酸酐、酰卤等发生酯 化反应的生成物。 化反应的生成物。 • 与无机酸如硝酸、硫酸、磷酸等进行反应 与无机酸如硝酸、硫酸、 的生成物是纤维素无机酸酯。 的生成物是纤维素无机酸酯。 • 与有机酸如或酰卤的生成物是纤维素有机 酸酯。 酸酯。
概述
• 纤维素是一种天然高分子化合物，由很多 纤维素是一种天然高分子化合物， 吡喃葡萄糖彼此以β 1,4） D-吡喃葡萄糖彼此以β-（1,4）苷键连接 而成的线型分子，其结构式为(C 而成的线型分子，其结构式为(C6H10O5)n。 • 纤维素是草食动物和昆虫的主要碳水化合 物营养物质，对于人类没有营养价值， 物营养物质，对于人类没有营养价值，但 是通过一定的方法对纤维素进行特殊的处 是通过一定的方法对纤维素进行特殊的处 理就可以改变纤维素固有的特性， 理就可以改变纤维素固有的特性，形成具 有其他功能性质的衍生物， 有其他功能性质的衍生物，在食品工业中 得到广泛的应用。 得到广泛的应用。
纤维素改性研究进展
纤维素改性研究进展一、本文概述纤维素，作为一种广泛存在于自然界中的多糖，具有优良的生物相容性、可降解性和环保特性，因此在众多领域如造纸、纺织、食品、医药以及生物材料等方面都有着广泛的应用。
然而，纤维素本身的一些物理和化学性质限制了其在某些特定领域的应用，因此，对纤维素进行改性研究，以提高其性能并拓宽其应用范围，一直是科研工作者关注的热点。
本文旨在全面综述近年来纤维素改性研究的最新进展，包括改性方法、改性纤维素的性能及其在各个领域的应用。
文章首先介绍了纤维素的基本结构和性质，然后详细阐述了化学改性、物理改性和生物改性等主要改性方法，接着讨论了改性纤维素在造纸、纺织、食品、医药和生物材料等领域的应用现状，最后对纤维素改性研究的发展趋势和前景进行了展望。
通过本文的阐述，旨在为读者提供一个全面、深入的纤维素改性研究进展的参考。
二、纤维素改性方法纤维素作为一种天然高分子化合物，具有许多优良的性能，如良好的生物相容性、可降解性和环境友好性等。
然而，其固有的物理和化学性质，如亲水性、结晶性和热稳定性，限制了其在某些领域的应用。
因此，通过改性方法提高纤维素的性能，拓宽其应用范围，一直是科研领域的热点课题。
物理改性是一种简单而有效的改变纤维素性能的方法。
通过热处理、机械处理或高能辐射等手段，可以改变纤维素的结晶结构、形貌和分子链排列，从而改善其物理性能。
例如，热处理可以使纤维素分子链发生重排，提高其结晶度和热稳定性；而高能辐射则可以引发纤维素分子链的断裂和交联，形成新的功能基团。
化学改性是另一种广泛应用的纤维素改性方法。
通过引入化学试剂，如酸、碱、氧化剂或还原剂等，可以改变纤维素的化学结构和性质。
例如，酸处理可以使纤维素发生水解反应，生成低分子量的纤维素衍生物；而碱处理则可以破坏纤维素的结晶结构，增加其反应活性。
通过与有机化合物反应，还可以在纤维素分子链上引入特定的功能基团，如羟基、羧基、氨基等，从而赋予其新的性能。
离子液体改性纤维素的合成及应用
离子液体改性纤维素的合成及应用离子液体改性纤维素是一种通过在纤维素的分子结构中引入离子液体来改善其性能的方法。
纤维素是一种常见的天然聚合物，具有丰富的来源和良好的生物降解性。
然而，纤维素的应用受限于其溶解性和构象性质。
离子液体作为一种新型的溶剂和功能材料，具有独特的性质和广泛的应用潜力。
通过将离子液体引入纤维素的分子结构中，可以改变纤维素的溶解性、热稳定性、机械性能等性能，拓展了纤维素的应用领域。
下面将详细介绍离子液体改性纤维素的合成方法和应用领域。
一、离子液体改性纤维素的合成方法1. 离子液体溶解纤维素：最常见的方法是将纤维素与合适的离子液体混合，并在适当的温度下进行搅拌。
离子液体可以使纤维素的结晶性降低，增加其溶解性。
随后，通过溶剂的蒸发或其他方法将离子液体中的纤维素沉淀出来。
2. 离子液体修饰纤维素：可以通过在纤维素的结构中引入离子液体基团来实现离子液体的修饰。
一种常用的方法是合成具有离子液体性质的功能单体，然后将其与纤维素反应，使离子液体基团与纤维素共价结合。
3. 离子液体交联纤维素：将离子液体引入纤维素的分子结构中，可以形成交联结构，从而改变纤维素的性能。
一种常用的方法是在纤维素溶液中加入离子液体，并通过化学反应或物理交联的方式使其形成稳定的交联网络。
二、离子液体改性纤维素的应用领域1. 生物医学领域：离子液体改性的纤维素具有优异的生物相容性和生物可降解性，可用于制备生物医学材料，如药物缓释系统、组织工程支架等。
离子液体还可以提高纤维素的溶解性，有助于纤维素基材料的组装和加工。
2. 环境保护领域：离子液体修饰纤维素可用于制备吸附材料，提高对污染物的吸附能力。
例如，将离子液体修饰的纤维素用于水处理可以有效去除重金属离子和有机污染物。
3. 功能纤维制备：离子液体改性纤维素可用于制备具有特殊功能的纤维材料。
例如，将离子液体引入纤维素分子结构中，可以提高纤维的表面活性，使其具有液体阻力、抗菌、阻燃等特殊功能。
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2.1.3 蒸汽爆破技术 蒸汽爆破技术是近年来发展较快、比较有效、 低成本、无污染的新技术，应用于木质纤维素的 预处理可提高化学和酶试剂的可及度。 其原理是：纤维素先受到水的膨润并被水浸入 到深处，再在密闭的容器里受到高温加热，这时 形成的水蒸气已产生压力，再让这个压力在规定 的时间里急剧降低到大气压，从而导致纤维素超 分子结构的破坏，是分子内氢键断裂程度增加。
昂贵，酶的费用约占整个过程费用的60%-80%左右。
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2.2 物理改性
天然纤维素的物理改性最早始于将其微粉化和 薄膜化，后来有研究者陆续研究球化改性的特点 以及各种球化改性方法，应用于吸附材料。 纤维素物理改性，主要是通过机械粉碎、润 胀、复合化、表面吸附等处理使其物理形态发生 变化，如薄膜化、微粉化、球状化、纳米化等， 赋予其新的性质和功能。该方法不改变纤维的化 学组成，只是改变了纤维的结构和表面性能，使 纤维素性质发生很大变化，产生新的功能。
聚乙二醇改性的纤维素与聚左旋乳酸 复合材料
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目前开发的部分纤维素醚的改性原理及其应用
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纤维素改性技术展望
由于纤维素原料丰富。耐酸碱腐蚀、成本较低 等优势，改性纤维素技术及其应用越来越受到重 视。随着一次能源的消耗，化纤制品也离绿色化 学的概念日行渐远，因此，以可再生天然纤维素 为主体的改性纤维素的开发利用也符合可持续发 展与环境友好的目标。改性纤维素目前较多用于 传统环保领域，但是投入实际工程应用的并不多， 国外已经延伸还高附加值的药物缓释领域。因此， 纤维素改性技术的应用前景广阔。具体领域应用 好需进一步深入。
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2.3 化学改性
纤维素化学改性主要依靠与纤维素羟基有关的反应来完 成的，包括氧化、酯化、醚化、接枝共聚反应等，反应过 程也称为纤维素衍生化。 2.3.1 氧化改性 纤维素的氧化改性是指对纤维素进行部分氧化作用， 引入醛基、酮基、羧基或烯醇基等新的官能团，生成不同 性质的氧化物材料。分为选择性氧化和非选择性氧化。非 选择性氧化的位置和生成的官能团不能确定，比选择性氧 化复杂得多，因此，研究者多采用选择性氧化方法。选择 性氧化体系在氧化某个特定位置羟基的同时抑制其它位置 羟基的氧化，而产生选择性氧化效果。
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2.4 生物改性
纤维素的生物改性是指:利用酶的作用处理纤 维素，包括利用酶对纤维素进行局部水解、氧化、 表面吸附等，主要应用于造纸行业。利用的酶主 要是纤维素酶和半纤维素酶，此外还有利用漆酶 或者用几种酶联合作用来处理的报导酶改性可以 在不损害纤维强度的前提下改善纸浆的滤水性能， 降低打浆能耗；还可以改善成纸的某些强度性质， 改善浆料的碱溶解度、脱墨、预漂、助漂等.
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纤维素结构
纤维素是 D-葡萄糖以 β-1,4-糖苷键组成的大分子 多糖，在结晶区内相邻的葡萄糖环相互倒置，糖环中的氢 原子和羟基分布在糖环平面的两侧。由于天然纤维素的聚 集态结构特点及其分子间和分子内存在着很多氢键和较高 的结晶度，因此不能在水和一般有机、无机溶剂中溶解， 也缺乏热可塑性，并且耐化学腐蚀性、强度都比较差，这 对其成型、加工和应用都极为不利，致使其应用受到许多 限制。
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2.纤维素改性方法
2.1 预处理 2.2 物理改性 2.3 化学改性 2.4 生物改性
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2.1 预处理
对其进行预处理，目的就是降低纤维素的聚合 度、结晶度，破坏木质素、半纤维素的结合层， 并脱去木质素，增加纤维素的可及度，提高其反 应活性。 天然植物纤维的预处理方法有很多，如机械粉 碎、蒸汽爆破、超声波处理、碱处理、无机酸处 理、有机溶剂处理、微生物处理等。目前较新及 用得较多的预处理方法主要有闪爆处理、超声波 处理、有机溶剂预处理及微生物预处理。
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2.1.1 化学预处理方法 至今，氢氧化钠溶液的润胀处理是发现最早、 应用最广、最有效的对纤维素进行预处理的手段 之一。研究发现，碱润胀后纤维素可及度提高。 纤维素在碱溶液中的润胀有一最优的浓度，例如 棉纤维素在氢氧化钠中的润胀以18%最佳。 也可用其它化学试剂对其进行适当的预处理。 例如：用氯化锌处理纤维素，可提高纤维素酶水 解的速率和产率及纤维素的接枝率。甲胺、乙胺 等胺类试剂对棉纤维素有消晶作用，也可提高纤 维素酯化反应的反应活性等。
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2.1.2 物理预处理方法 各种机械加工处理由于机械应力的作用，可大 大改变纤维素纤维的物理和化学性质，提高纤维素 对各种化学反应和酶水解的可及度和反应性，其作 用的大小与采用的机械处理的方式即机械力大小和 能量大小有关。 常规的物理活化方法包括干法或湿法磨、蒸汽 爆炸、氨爆炸、溶剂交换或者浸润等。在物理预处 理过程中，纤维素的形态结构会发生变化，使可及 的表面和小孔增加。
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利用甲基丙烯酸甲脂与交联玉米淀粉的接枝或 接枝共聚物研究其对 Cu2+、Fe2+、Zn2+等金属离子 的吸附效果，结果良好。 利用预处理后的棉纤维接枝环氧氯丙烷合成纤 维素醚，最后用纤维素醚接枝乙二胺合成乙二胺 螯合棉纤维用于对 Cu( II) 及 Cd( II) 的静态 吸附，结果表明乙二胺螯合棉纤维对金属离子有 较好的吸附效果。
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3.纤维素改性技术的应用
3.1 纤维素改性技术在水处理领域的应用
天然的植物纤维素或改性后的纤维其表面主要 官能团有羧基、磷酰基、羟基、硫酸酯基、氨基和 酰胺基等，其中氮、氧、磷、硫可作为配位原子与 金属离子配位络合。 改性纤维素多用于吸附废水中的重金属离子， 达到去除、富集、回收的目的。改性纤维素吸附剂 吸附、分离和提取废水中的重金属离子与一般的重 金属处理方法相比，具有吸附量大、吸附速度快、 成本低、操作简单、不产生二次污染等优点。
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2.1.4 生物技术
生物技术作为预处理手段，开始是将酶应用于制浆工
艺的打浆过程。纤维素酶处理虽然使纤维间的结合力增强，
但由于纤维素酶对纤维素链的部分降解，导致纸浆黏度降
低。用无纤维素酶活性的木聚糖处理后，纸浆的减少量低 于总纤维质量的2%，而原纤化程度得到提高，纤维间结合 力增强，打浆时间也大为缩短。 目前，酶法预处理工业化的难题之一是纤维素酶价格
纤维素的改性技术
课程：天然高分子化学 姓名：许文慧 学号：2012010686 时间：2013-05-21
目
1
录
纤维素简介
2
纤维素改性方法
3
纤维素改性技术的应用
2
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1.纤维素简介
天然植物纤维素是地球上最丰富的天然有机物之一， 它占植物界碳含量的50%以上，每年通过光合作用可合成 约1.5×1012t。 常用来研究的天然植物纤维素主要包括各种农作物秸 秆及一些农产品废弃物如甘蔗渣、棉秆、剑麻、稻草、亚 麻等。 纤维素及其衍生物在纺织、轻工、化工、国防、石油、 医药、能源、生物技术和环境保护等部门应用十分广泛。
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2.3.2 酯化、醚化改性 酯化、醚化反应是最为重要的纤维素衍生化反 应。纤维素链上的羟基可与酸、酸酐、酰卤等发生 反应生成酯，与烷基化反应生成纤维素醚。于本世 纪五、六十年代相继实现工业化。纤维素酯中，以 纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯和纤维素黄原酸酯最 为普遍和重要，目前已广泛用于涂料、日用化工、 制药、纺织、塑料、烟草、粘合剂、膜科学等工业 部门和研究领域中。
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利用强碱性离子交换纤维来净化 H2S-CO2混 合气体取得了较好效果。
利用弱酸性阳离子交换纤维来净化 HCl 和 NH3等酸碱气体，吸附效率达到 121%，完全穿透 时纤维的平均交换容量为 9.11mmol/g.
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3.3 改性纤维素技术在复合材料中的应用
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3.2 改性纤维素在空气净化领域的应用
天然纤维改性离子交换剂是以可逆化学反应方 式完成对各种极性分子的分离富集过程。而且， 它可以制备成适当的织物形状，使其可以在一个 体积很小的操作单元中提供相当大的过滤面积， 使其具有极好的渗透稳定性，对空气流动阻力低 的特点。因此，可将其以填充交换柱或 ( 非) 织 造布的形式应用于空气净化装置或防毒面具和口 罩中。
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2.3.3 纤维素的接枝共聚 利用纤维素的羟基作为接枝点，将聚合物连接 到纤维素骨架上，依据接枝聚合物的结构、性质、 相对分子质量的不同，可赋予纤维素多种性能和 用途，同时又不会完全破坏纤维素材料所固有的 优点，成为纤维素化学改性的研究热点. 传统的接枝方法是:通过纤维素与丙烯酸、丙 烯腈、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、苯乙烯等高 分子单体之间进行多相接枝共聚反应，实现纤维 素的多功能化.