今天小编为大家提供一种纳米纤维素晶须改性的竹原纤维及其制备方法，采用竹子作为原料，将酶解、碱解、气爆处理相结合得到竹原长纤维和竹原短纤维，将竹原短纤维经溶剂提取和超声粉碎制成纤维素晶须，对竹原长纤维形成的初纺纤维进行改性整理，得到纳米纤维素晶须改性的竹原纤维。综合利用多种处理手法，充分利用竹纤维原料，制备的竹原纤维纤度细、柔软、透气透湿、机械强度好，还具有拒水、抗菌、抗紫外等功效。
制备方法及步骤：
（1）将新鲜的竹子切断切片形成竹片（长度为3-5cm，厚度为2-3mm），将竹片浸渍于含纤维素酶的碱液（纤维素酶的质量分数为3%-5％，碱液的pH值为8.5-9）中，煮沸处理20-30min，取出，碾压，甩干，得到预处理的竹纤维；
（2）将预处理的竹纤维束置于蒸汽爆破处理装置中，进行气爆处理（压力为2-3 MPa，时间为5-10min），取出，水洗，过滤得到竹纤维束，经梳理得到竹原长纤维（长度大于5cm）和竹原短纤维；
（3）将竹原短纤维置于乙酸溶液中，超声粉碎10 min形成纤维素晶须溶液（纤维素晶须的粒径为20-30nm，纤维素晶须的质量分数为0.5%-3％）；
（4）将竹原长纤维梳理加捻形成初纺纤维（竹原长纤维的根数为3-8根，捻数为2-3捻/cm），再浸渍于浴比1：20纤维素晶须溶液中，滴加氨水，取出，真空干燥形成纳米纤维素晶须改性的竹原纤维。
不同工艺条件下的检测结果如表1所示。
由表1可见，制备的纳米纤维素晶须改性的竹原纤维的纤维素含量高，直径小，机械强度好，还具有抗菌、疏水和可降解的性能。
与现有技术相比，具有以下有益效果：
（1）综合利用竹子的原料，将竹原长纤维制备形成可纺织的竹原纤维，将竹原短纤维制备形成纤维素晶须，并用纤维素晶须对可纺织的竹原纤维进行改性整理，得到纳米纤维素晶须改性的竹原纤维。因此该制备方法充分利用了竹子资源，提高竹子的综合经济价值，减少了资源的浪费。
（2）先用纤维素酶和碱液对竹片进行整理，使竹片变软，竹片中的半纤维素、木质素、高聚糖、蛋白质和果胶等与纤维素分离，而且纤维素酶还可以对纤维素进行水解活化，更有利于碱液的渗透。碱液和纤维素酶相辅相成，综合对竹片进行开松分解，然后，再对预处理的竹纤维进行气爆处理，对初步开松的竹片进行爆破，使竹片中的纤维素充分地分离开来。将纤维素酶、碱液和气爆处理相结合，能在较短时间内实现高效的分离，工作效率大大提高，而且对竹原纤维本身的性能影响不大。
（3）采用结晶度高、取向度高和大分子排列规整的竹原长纤维作为主要原料，经合并加捻形成初纺纤维，制备的初纺纤维具有纤细柔软、透气透湿，再利用竹原短纤维制备的纤维素晶须进行改性，赋予竹原纤维纳米材料的特性，提高竹原纤维的稳定性、拒水性能和机械强度，而且不影响竹原纤维绿色环保可降解性。
（4）制备方法简单高效，综合利用多种处理方法，充分利用竹子资源，制备得到高性能的竹原纤维，绿色环保，可降解。
责任编辑：葛鸿燕
校对：葛鸿燕
苏公网安备 32010202010716号