今天小編為大家提供一種納米纖維素晶須改性的竹原纖維及其制備方法，采用竹子作為原料，將酶解、堿解、氣爆處理相結(jié)合得到竹原長(zhǎng)纖維和竹原短纖維，將竹原短纖維經(jīng)溶劑提取和超聲粉碎制成纖維素晶須，對(duì)竹原長(zhǎng)纖維形成的初紡纖維進(jìn)行改性整理，得到納米纖維素晶須改性的竹原纖維。綜合利用多種處理手法，充分利用竹纖維原料，制備的竹原纖維纖度細(xì)、柔軟、透氣透濕、機(jī)械強(qiáng)度好，還具有拒水、抗菌、抗紫外等功效。
制備方法及步驟：
（1）將新鮮的竹子切斷切片形成竹片（長(zhǎng)度為3-5cm，厚度為2-3mm），將竹片浸漬于含纖維素酶的堿液（纖維素酶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%-5％，堿液的pH值為8.5-9）中，煮沸處理20-30min，取出，碾壓，甩干，得到預(yù)處理的竹纖維；
（2）將預(yù)處理的竹纖維束置于蒸汽爆破處理裝置中，進(jìn)行氣爆處理（壓力為2-3 MPa，時(shí)間為5-10min），取出，水洗，過(guò)濾得到竹纖維束，經(jīng)梳理得到竹原長(zhǎng)纖維（長(zhǎng)度大于5cm）和竹原短纖維；
（3）將竹原短纖維置于乙酸溶液中，超聲粉碎10 min形成纖維素晶須溶液（纖維素晶須的粒徑為20-30nm，纖維素晶須的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-3％）；
（4）將竹原長(zhǎng)纖維梳理加捻形成初紡纖維（竹原長(zhǎng)纖維的根數(shù)為3-8根，捻數(shù)為2-3捻/cm），再浸漬于浴比1：20纖維素晶須溶液中，滴加氨水，取出，真空干燥形成納米纖維素晶須改性的竹原纖維。
不同工藝條件下的檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
由表1可見(jiàn)，制備的納米纖維素晶須改性的竹原纖維的纖維素含量高，直徑小，機(jī)械強(qiáng)度好，還具有抗菌、疏水和可降解的性能。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
（1）綜合利用竹子的原料，將竹原長(zhǎng)纖維制備形成可紡織的竹原纖維，將竹原短纖維制備形成纖維素晶須，并用纖維素晶須對(duì)可紡織的竹原纖維進(jìn)行改性整理，得到納米纖維素晶須改性的竹原纖維。因此該制備方法充分利用了竹子資源，提高竹子的綜合經(jīng)濟(jì)價(jià)值，減少了資源的浪費(fèi)。
（2）先用纖維素酶和堿液對(duì)竹片進(jìn)行整理，使竹片變軟，竹片中的半纖維素、木質(zhì)素、高聚糖、蛋白質(zhì)和果膠等與纖維素分離，而且纖維素酶還可以對(duì)纖維素進(jìn)行水解活化，更有利于堿液的滲透。堿液和纖維素酶相輔相成，綜合對(duì)竹片進(jìn)行開(kāi)松分解，然后，再對(duì)預(yù)處理的竹纖維進(jìn)行氣爆處理，對(duì)初步開(kāi)松的竹片進(jìn)行爆破，使竹片中的纖維素充分地分離開(kāi)來(lái)。將纖維素酶、堿液和氣爆處理相結(jié)合，能在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的分離，工作效率大大提高，而且對(duì)竹原纖維本身的性能影響不大。
（3）采用結(jié)晶度高、取向度高和大分子排列規(guī)整的竹原長(zhǎng)纖維作為主要原料，經(jīng)合并加捻形成初紡纖維，制備的初紡纖維具有纖細(xì)柔軟、透氣透濕，再利用竹原短纖維制備的纖維素晶須進(jìn)行改性，賦予竹原纖維納米材料的特性，提高竹原纖維的穩(wěn)定性、拒水性能和機(jī)械強(qiáng)度，而且不影響竹原纖維綠色環(huán)保可降解性。
（4）制備方法簡(jiǎn)單高效，綜合利用多種處理方法，充分利用竹子資源，制備得到高性能的竹原纖維，綠色環(huán)保，可降解。
責(zé)任編輯：葛鴻燕
校對(duì)：葛鴻燕
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