从咖啡壳中提取纳米纤维素及其复合材料的研究
摘要：由于纤维素来源较广，是可再生资源的典型代表，经理化处理后所得的纳米纤维素所用的生物质材料的研究成为目前的研究重点。实验通过运用亚氯酸钠和冰醋酸、氢氧化钾对咖啡壳进行酸碱处理，脱去咖啡壳内部所含的大量木质素和半纤维素，制得纯化纤维素；再通过氢氧化钠处理测定alpha;-纤维素的含量，将制得的纯化纤维素研磨制得纳米纤维素（CNF）；再将其与水溶液混合，搅拌均匀后抽滤成膜，测定其力学性能。将制得的纯膜与丙烯酸树脂复合，紫外固化后，测定复合材料光学性能。纳米纤维素与丙烯酸树脂复合后形成的复合材料，其透明度明显比未复合前的透明度高，透射率普遍在90%以上，而且随着纳米纤维素含量的增加，透光率呈下降趋势；通过对薄膜的力学性能的测定，发现随着纳米纤维素的浓度的增加，薄膜的力学性能逐渐上升。
关键词：咖啡壳、纳米纤维素、丙烯酸树脂 、力学性能、光学性能
Abstract：Cellulose is the typical symbol of the reproducible resource owing to the widespread source. The research of biomass materials such as cellulose nanofiber (CNF) made by physicochemical treatment becomes a focus of research nowadays. The experiment gets purified cellulose by using 1.5% concentration of sodium hydeoxide、glacial acetic and potassium hydrate under the treatment with acid and removing large amounts of lignin and hemicellulose from the inside of the coffee shell .Through the treatment of sodium hydroxide determination of cellulose, the prepared purified cellulose grinding to prepare CNF, mixed with water solution ,stirring filtration membrane ,the determination of the mechanical properties .The prepared pure film was compounded with acrylic resin ,and its optical properties were determined after UV curing. The transparency of the combination of CNF and acrylic resin is obviously higher than that of the composite .Transmittance is generally over 90%.Moreover with the increase of the content of CNF ,transmittance is decreasing .By measuring the mechanical properties of the films ,it is found that the mechanical properties of the films increase gradually with the increase of the concentration of the CNF, while the transparency of the films is just the opposite .
一、研究背景
- 纳米纤维素
纤维素是世界公认的无毒、可降解、表面改性容易的星星能源，而纳米纤维素是将纤维素纳米化处理而得。纳米纤维素是新型的生物材料，随着纳米纤维素的问世以来，就始终遭到各界的关注，至少一维尺寸达到1-100nm且可在水中离散成稳定悬浮的纤维素晶体成为纳米纤维素[1]。经物理化学方法处理后所得的纳米纤维素不仅具有纤维素的一些特性，其强度、杨氏模量、结晶度等均有较大的提高。
从1995年用纳米纤维素的晶须来加强乳胶功能后，就开始不断出现利用物理机械法将纳米纤维素与材料结合来提高材料性能[2]。目前对纳米纤维素与材料复合的高性能测试已然成为世界研究的一大热点。
2、纳米纤维素的形态
纤维素不仅可以从木材中得到，还可以从一些棉花、麻类、花生壳、炭粉、甘蔗、咖啡壳和动物中提取。从生物质原料提取纤维素并对其进行处理，所以纳米纤维素的来源广泛、对环境无污染、成本低廉，完全符合现代社会的绿色发展规划，所以国内外学者对此进行了广泛的研究。国内外实验研究中制备的纳米纤维素的形态主要有条状、粒状、网状等形态，按照制备的生物质能源的差异，生成的纳米纤维素外形也不同，不同材料制成的纳米纤维素形态尺寸如表1所示。
表1不同生物质原料制备的纳米纤维素的形态尺寸[3]
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
