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。
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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.