机械压溃对纤维素微纤丝解离过程的影响开题报告

1. 研究目的与意义

天然纤维素是自然界最丰富的可再生资源，是生物聚合物结晶结构多糖之一，价格低廉，具有无毒、可降解、良好的生物相容性等优点的绿色能源，主要存在于木材的生物质中，在生物材料、医用材料、环境友好型材料等领域的应用，有着无可比拟的优越性和巨大的发展潜力。

植物纤维细胞壁分为胞间层、初生壁和次生壁。

胞间层（m）是细胞间的连接层，初生壁（p）是细胞壁的外层，微纤丝呈网络状排列，次生壁（s）是细胞壁的内层，又分为三层。

2. 国内外研究现状分析

对纤维素进行预处理，降低其结晶度，提高其化学试剂的可及度，从而大大提高纤维素的利用率，预处理主要有物理方法、化学方法、生物酶处理，本文主要研究物理方法中的机械压溃。

物理方法主要包括四种。

①在各种研磨方法中，球磨是最有效的预处理技术。

3. 研究的基本内容与计划

纤维素分子内和分子间存在大量很强的氢键，具有复杂的聚集态结构和高结晶度，这种高度有序稳定的结晶纤维素结构使其难溶于普通溶剂，因此限制了纤维素在工业上的进一步高效利用。

纤维素分子之间的氢键有利于提高纤维素分子聚集体即微纤丝的内聚力。

如何削弱微纤丝之间的内聚力，提高纤维素的可及度成为研究的重点。

4. 研究创新点

（1） 通过机械手段对纤维进行压溃处理，研究纤维素纤维的力学结构；（2） 在不同条件下，径向机械压溃对纤维素微纤丝缠绕角的改变，采用响应曲面对多因素进行分析，进而建立出最适纤维长度及压溃时间压力强度的数学模型。