pH与机械锤击力协同处理对纤维素形态和微晶结构的影响开题报告

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。

纤维素由d-吡喃式葡萄糖单元(agu)通过β-(1-4)糖苷键线性连接而成的具有亲水性的线性均聚物。

每个agu上游离羟基容易形成分子间和分子内氢键，并且线性的纤维素链也可形成聚集的流苏纤维状的纤维素超分子结构。

2. 国内外研究现状分析

根据木材的化学组成在木材的中的含量可以分为主要成分和次要成分。

木材的主要成分为三大素：纤维素、半纤维素、木质素。

一般来说木材中纤维素含量为 15-50%，半纤维素的含量 25-35 %和木质素的含量为 6-25 %，次要成分中包括抽提物和灰分。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：本文将围绕经naoh水溶液处理，将碱润胀后的纤维采用自行设计的纤维纵向破碎仪处理，系统研究在处理过程中纤维结构性能的变化。

（1）采用不同ph值溶液来处理纤维素，研究ph值、处理温度和处理时间等因素对纤维素形态结构的影响，并用光学显微镜、ir、xrd等手段进行表征，以得到纤维素的润胀程度最大的最佳处理条件。

（2）采用自制的机械锤击辅助碱处理纤维素，研究机械锤击作用强度和作用时间对纤维素形态结构的变化，纤维质量分析（fqa）宏观的测定处理过程中纤维的长度和宽度，同时采用等离子体发射光谱仪(icp)测定纤维处理过程中内部na 含量。

4. 研究创新点

（1）在纤维预处理单元操作中，通过对不同影响因素的横向比较，总结出最佳预处理条件；（2）碱处理和机械冲击相结合制备NFC；（3）利用自主设计的纤维径向破碎仪对纤维进行处理，将对纤维的冲击力量化，有利于数据的分析，得出较准确的数据。