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纤维素的溶解研究进展徐田军;冯玉红;庞素娟【摘要】纤维素(Cellulose)作为可持续发展的可再生生物资源受到高度重视.但因其高聚合度和高结晶性而导致了难以溶解,难以加工.新的溶剂体系的开发,特别是近年来发展的新型离子液体溶剂,使纤维素的溶解问题得以缓解.笔者对比分析了用于纤维素溶解的各种溶剂体系的研究现状、溶解机理及其优缺点,并特别介绍了离子溶剂体系的特点及其溶解机理,以及作为新兴的环保型溶剂的潜在前景,旨在为纤维素的改性、修饰及开发更多功能纤维素新材料提供参考.【期刊名称】《热带生物学报》【年(卷),期】2010(001)002【总页数】6页(P187-192)【关键词】纤维素;有机溶剂;水溶剂;酸溶剂;离子液体【作者】徐田军;冯玉红;庞素娟【作者单位】海南大学,材料与化工学院,海南优势资源化工材料应用技术教育部重点实验室,海南,海口,570228;海南大学,材料与化工学院,海南优势资源化工材料应用技术教育部重点实验室,海南,海口,570228;海南大学,材料与化工学院,海南优势资源化工材料应用技术教育部重点实验室,海南,海口,570228【正文语种】中文【中图分类】O636.1+1纤维素(Cellulose)是自然界中广泛存在的可再生资源。
随着各国对环境污染问题的日益重视，纤维素这种可持续发展的可再生资源的开发和应用愈来愈受到关注。
目前，纤维素资源与纺织、轻工、化工、国防、石油、医药、生物技术、环境保护和能源等部门息息相关，被广泛应用于造纸、纤维膜、聚合物和涂料等纤维素材料的生产，但如何高效地分离出纤维素;研究制备纤维素基材料、再生纤维素以及纤维素晶体的物理化学结构，从而获得特殊性能的功能产品;研究开拓纤维素在新技术、新材料和新能源中的应用等等，成为国内外科学家竞相开展的研究课题［1］。
然而，纤维素的溶解一直是这个领域的难点。
纤维素材料的加工成型及应用都离不开溶解。
而在不同的溶剂中，纤维素溶解后的特性也表现出差异，例如液晶性质，Panar［2］，Werbowyj［3］，Gray［4］和 Gilbert［5］等做了不同溶剂中的纤维素液晶体系的研究。
食品中纤维素的溶解特性及其功能评价研究引言：食品中的纤维素是一种重要的营养成分，其溶解特性及功能评价一直是食品科学领域的研究热点。
本文将探讨食品中纤维素的溶解特性以及评价其功能的研究进展，为我们了解纤维素的重要性和应用提供参考。
1. 纤维素的溶解特性：纤维素是非溶性纤维素和溶性纤维素两大类的总称。
溶解特性是纤维素的重要性质之一。
溶解的纤维素能够形成粘稠的胶体，具有吸水膨胀的特点。
这对于人体消化道的健康起到了重要作用，有利于促进肠道蠕动、防治便秘等问题。
通过研究纤维素的溶解特性，可以更好地理解它在食品中的应用。
2. 纤维素功能评价的方法：纤维素的功能评价是研究者们关注的焦点之一。
目前，常用的纤维素功能评价方法主要有体外消化模拟、动物试验和人体试验等。
体外消化模拟是一种较为常用的方法，通过模拟人体消化道的过程，评价纤维素的降解和发酵情况。
而动物试验和人体试验则可以更直接地观察纤维素对于生理和代谢的影响。
3. 纤维素的功能：纤维素在食品中的应用不仅仅是增加食品的纤维含量，还有很多其他功能。
首先，纤维素通过增加食物的体积，有助于降低能量密度，减少能量摄入，从而对身体的健康有积极的影响。
其次，纤维素在肠道内能够与胆汁酸结合，减少胆固醇的吸收，有助于降低血脂和预防心血管疾病。
此外，纤维素还能促进肠道菌群的平衡，提高免疫力，并有助于预防肠道疾病等。
4. 纤维素的应用前景：纤维素的重要性在食品科学领域已经得到广泛的认可。
随着人们对健康饮食的追求，对纤维素的需求也越来越高。
因此，纤维素在食品加工中的应用前景非常广阔。
例如，将纤维素添加到面包、糕点等食品中，不仅可以提高其质地和口感，还能增加其营养价值。
此外，纤维素还可以用于制作低热量食品和功能性食品，满足人们的日常需求。
结论：食品中纤维素的溶解特性及其功能评价研究是食品科学领域的重要课题。
通过研究纤维素的溶解特性和功能，可以更好地理解其在食品中的应用和价值。
未来，我们还需要进一步探索纤维素的功能机制，不断拓展其在食品加工和健康领域的应用。
微晶纤维素的研究进展微晶纤维素（Microcrystalline cellulose，简称MCC）是一种由纤维素微晶粒子组成的多孔颗粒，广泛应用于制药、食品、化妆品等领域。
在过去的几十年里，对微晶纤维素的研究和应用逐渐增多，取得了一系列重要的进展。
本文将围绕微晶纤维素的制备方法、物理化学性质及其应用领域进行探讨。
首先，关于微晶纤维素的制备方法，目前主要有两种常用方法：酸法和酶法。
酸法是根据纤维素的结构特点，通过强酸（如硫酸）的作用来溶解纤维素，再通过稀释、沉淀和洗涤等步骤得到微晶纤维素。
酶法则是利用纤维素水解酶的作用来水解纤维素，生成微晶纤维素。
这两种方法各有优缺点，研究者们根据不同的需求选择适宜的方法。
其次，关于微晶纤维素的物理化学性质研究，研究者们对微晶纤维素的晶体结构、粒径分布、孔隙结构等进行了详细的研究。
通过X射线衍射、扫描电子显微镜等技术手段，研究者们确定了微晶纤维素的晶体结构为β形或伪β形，粒径分布较为均匀，孔隙结构复杂多样。
此外，研究者们还对其物理力学性质、吸附性能、流变性质等进行了深入研究，丰富了对微晶纤维素性质的认识。
最后，微晶纤维素在制药、食品以及化妆品等领域有着广泛的应用。
在制药领域，微晶纤维素可作为药物的负载剂和稳定剂，改善药物的可控释放性能和稳定性。
在食品领域，微晶纤维素可用作乳化剂、稳定剂和增稠剂，改善产品的质地和口感。
在化妆品领域，微晶纤维素可用作粉体的稳定剂和增稠剂，提高产品的稳定性和延展性。
此外，还有一些新的研究方向值得关注。
例如，近年来研究者们开始关注微晶纤维素的表面改性及其在新型材料制备中的应用。
表面改性可以进一步改善微晶纤维素的分散性和稳定性，从而用于各种纳米复合材料的制备。
另外，微晶纤维素的生物降解性和可再生性也成为研究的热点，人们希望通过研究微晶纤维素的生物降解性，探索其在环境保护和可持续发展领域的应用。
综上所述，微晶纤维素作为一种复合材料的重要组分，在制药、食品和化妆品等领域拥有广泛的应用前景。
纤维素化学研究进展一、本文概述纤维素，作为地球上最丰富的天然有机化合物，其化学研究进展对于推动生物质资源的高效利用、促进可持续发展具有重要意义。
本文旨在全面概述纤维素化学研究的最新进展，包括纤维素的化学结构、性质、改性方法以及其在不同领域的应用。
通过深入了解纤维素化学的研究现状和发展趋势，可以为纤维素的高效转化利用提供理论支撑和技术指导，为生物质资源的可持续利用开辟新的途径。
本文将首先介绍纤维素的化学结构和基本性质，包括其分子结构、结晶度、可及性等方面。
随后，重点综述纤维素改性的方法和技术，包括化学改性、物理改性和生物改性等，以及改性后纤维素性能的变化和应用领域。
本文还将关注纤维素在不同领域的应用，如纤维素基材料、纤维素能源、纤维素生物降解等，以期全面展示纤维素化学研究的广泛应用前景。
通过本文的阐述，读者可以深入了解纤维素化学研究的最新进展和发展动态，为相关领域的研究和开发提供有益的参考和启示。
本文也期望能够激发更多研究者对纤维素化学研究的兴趣和热情，共同推动纤维素化学领域的发展和创新。
二、纤维素的来源与提取纤维素作为自然界中最丰富的有机聚合物之一，广泛存在于植物细胞壁中，为植物提供了必要的结构支撑。
由于其独特的化学和物理性质，纤维素在多个领域都有着广泛的应用，包括纺织、造纸、生物材料以及最近的生物能源等。
因此，对纤维素的来源和提取方法的研究具有重要意义。
纤维素的主要来源是植物纤维，如木材、棉花、亚麻、竹子等。
其中，木材是最常见的纤维素来源，由于其生长周期短、可再生以及资源丰富等特点，被广泛应用于工业生产中。
一些农业废弃物，如稻草、玉米秸秆等，也是纤维素的潜在来源，其利用不仅能实现资源的有效循环利用，还能为农业生产带来经济效益。
纤维素的提取通常包括化学法、生物法和物理法等多种方法。
化学法提取纤维素主要利用酸、碱或有机溶剂等化学试剂处理植物原料，使其中的纤维素与木质素、半纤维素等其他成分分离。
生物法提取则依赖于酶或微生物的作用，通过选择性降解木质素和半纤维素，实现纤维素的分离。
采用氢氧化钠/ 尿素/ 水溶液溶解体系生产纤维素纤维的工艺讨论作者：孙海燕来源：《纺织报告》 2014年第3期孙海燕（南京化纤股份有限公司，江苏南京 211511）摘要：采用氢氧化钠／尿素／水溶液溶解体系生产纤维素纤维是一种全新的生产纤维素纤维的方法，该法称为尿素溶剂法。
在尿素溶剂法中原料浆粕可在氢氧化钠／尿素／水的低温溶剂体系中快速溶解，生产纤维的工艺路线较短。
尿素溶剂法在纤维素溶解和纺丝成形过程中化学反应较少，工艺和原材料都是无毒无害的。
但尿素溶剂法中溶剂溶解纤维素的溶解机理复杂，纤维素溶解度较低，纤维素溶液的稳定性有待确定，成品纤维的强度还有待提高。
关键词：纤维素纤维；尿素；氢氧化钠中图分类号：TS102.51+1 文献标识码：ADiscuss on producting cellulose fibers with NaOH / urea / water solution systemAbstract It’s a new method to produce cellulose fiber with thedissolution system of sodium hydroxideand urea, which is called urea solvent method. With this method, raw material can dissolve quickly with lessprocess .There areless chemical reactions in Cellulose dissolution and spinning forming process ,and all rawmaterials are non-toxic. But the dissolution mechanism of cellulose withthis method is complex, cellulose haslow solubility and Stability. The fiber strength remains to be improved.Key words Cellulose fiber;urea ;Sodium hydroxide纤维素纤维的生产迄今为止仍以粘胶法（NaOH/CS2 体系）为主，以NMMO 为溶剂的Lyocell纤维由于成本因素和纤维本身的部分原因，其生产规模的扩展受到一定的制约，人们继续寻找廉价的、无污染的可以替代粘胶法生产纤维素纤维的新工艺。
当代化工研究Modern Chemical Research147 2020•21科研开发纤维素溶解体系及其应用的研究进展*郑佳成*李瑞雪史博张世杰江李旺李少权(广东石油化工学院材料科学与工程学院广东525000)摘耍：作为地球上含量最丰富餉天然高分子，纤维素具有来源多样、环境友好和天然可再生等优点，主要应用在造纸、纺织和化工等领域.但其分子结构中数量大、密度高的氢键不利于纤维素的溶解、提取和纯化.传统的纤维素溶解方法存在成本较高、产物不稳定和环境污染等问题，研究和开发新的纤维素溶解体系显得尤为重要.本文介绍了传统的纤维素溶解体系及其应用和近年来新的研究进展，提出了纤维素溶解中亟待解决的问题和未来餉发展趋势.关键词：纤维素；溶解体系；应用；研究进展中阖分类号：TS209文献标识码：AResearch Progress of Cellulose Dissolution System and UtilizationZheng Jiacheng*,Li Ruixue,Shi Bo,Zhang Shijie,Jiang Liwang,Li Shaoquan (School of Material Science and Engineering,Guangdong University of Petrochemical Technology,Guangdong,525000) Abstract:As the most abundant natural p olymer on the earth,cellulose is mainly utilized in the f ields ofpaper,textile and chemical industry for its varied sources,environment-friendly and renewable property.However;the large number and high density of h ydrogen bonds in the molecular structure hinder the dissolution,extraction and p urification of c ellulose.Due to the high cost,poor stability and environmental p ollution of t raditional dissolution methods,it is particularly important to research and develop new cellulose dissolution systems.In this paper,the development history, dissolution mechanism,utilization and recent p rogress of c ellulose dissolution system are introduced,and the urgent p roblems and trend ofdevelopment are also mentioned.Key wordsz cellulose；dissolution system；utilization^research progress纤维素化学与工业始于19世纪中期，是高分子化学诞生及发展时期的主要研究对象，在纤维素的工业化应用中，从生物质中溶解、分离和提取出纯度较高的纤维素始终是纤维素工业面临的重要问题。
纤维素/LiCl/DMAc溶液体系的研究与应用李 状1,2,石锦志1,2,廖 兵1,庞 浩13(11中国科学院广州化学研究所,中国科学院纤维素化学重点实验室,广东 510650;21中国科学院研究生院,北京 100049) 摘要:纤维素由于存在大量分子内和分子间氢键导致的结晶性原纤结构而难溶于一般的溶剂,氯化锂/N,N2二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)体系由于能够在纤维素不发生降解的情况下将其完全溶解,且溶液具有良好的热稳定性和时间稳定性,从而成为近年来纤维素研究的热点。
本文主要从纤维素的溶解过程、纤维素在溶液中的状态及其分子量分布和纤维素新材料的制备三个方面综述了LiCl/DMAc体系作为纤维素良溶剂的研究进展,并在此基础上提出了LiCl/DMAc体系目前所面临的问题及发展前景。
关键词:纤维素;LiCl/DMAc体系;溶解;新材料纤维素是大量β2D2吡喃葡萄糖酐经β21,42糖苷键连接而成的直链多糖,存在于植物细胞壁,部分海洋生物外膜以及一些细菌体内[1]。
相比于淀粉、壳聚糖等天然多糖,纤维素在自然界的储量最为丰富,年产量约为115×1012t[2]。
由于其分子的多羟基结构,纤维素分子内和分子间形成有大量的氢键,氢键诱导产生结晶性原纤结构,这种超分子结构使得纤维素不溶于水,并难以被一般的有机溶剂溶解[1,3,4]。
这在很大程度上限制了纤维素的研究与应用。
随着人们对环境保护的日益重视,纤维素作为可生物降解的天然产物近二十年来再次成为研究的热点。
纤维素非水溶剂体系可以制得纤维素均相溶液,这使得纤维素表征更为简便,衍生化反应效率更高,无论在研究还是应用中都具有操作便利的优势,因此成为一个持续发展的领域[3～8]。
目前,纤维素非水溶剂体系的研究主要集中在离子液体、N2甲基氧化吗啉(NMMO)和氯化锂/N,N2二甲基乙酰胺(LiCl/ DMAc)体系三个方面。
相比于前两者,LiCl/DMAc体系具有可溶解大分子量(M w>106)纤维素,纤维素在溶液中不发生降解,溶液粘度室温下随时间变化小和溶剂易回收的特点[3]。
细菌纤维素在氢氧化钠-尿素水溶液体系中的溶解性能研究张海荣;郭海军;王璨;彭芬;熊莲;陈新德【摘要】纤维素经过活化、再生后可以溶解在氢氧化钠/尿素体系中.本文研究了乙二胺活化对细菌纤维素结晶度的影响规律,得到最佳活化条件;然后将活化后的细菌纤维素在LiCl/DMAc体系中溶解再生,得到再生细菌纤维素.最后,使用氢氧化钠/尿素溶液作为再生细菌纤维素的复合溶剂,得到的细菌纤维素的水溶液.通过红外光谱、X射线衍射仪、热重分析仪等分析了细菌纤维素不同处理阶段得到产物的性能.溶解与再生并没有发生化学变化,纤维素的结构基本保持不变,但结晶度有所降低,热稳定性有所提高.【期刊名称】《纤维素科学与技术》【年(卷),期】2015(023)004【总页数】6页(P37-42)【关键词】细菌纤维素;活化;氢氧化钠-尿素溶液,再生【作者】张海荣;郭海军;王璨;彭芬;熊莲;陈新德【作者单位】中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心,江苏盱眙211700;中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心,江苏盱眙211700;中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心,江苏盱眙211700;中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心,江苏盱眙211700;中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心,江苏盱眙211700;中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;中科院广州能源所盱眙凹土研发中心,江苏盱眙211700【正文语种】中文【中图分类】O636.1阳离子纤维素醚是一种溶于水的天然高分子功能材料，具有独特的结构及对人体的皮肤、头发的角质层具有很好的修复和保护作用，广泛用作护发素的调理添加剂、头发织物柔顺剂、血液抗凝结剂和抗血栓的生物材料、抗静电剂和絮凝剂等，用途十分广泛[1-2]。
