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纤维素溶剂研究现状及应用前景纤维素是一种重要的天然生物质资源，具有广泛的应用前景。
然而，纤维素的高结晶度和高度聚合程度使其难以溶解和利用。
为了解决这一问题，研究人员们不断探索纤维素新溶剂的应用和研发。
纤维素新溶剂是指用于溶解纤维素的新型溶剂，可以将纤维素转化为可溶性纤维素或纤维素衍生物，从而实现纤维素的高效利用。
纤维素新溶剂的研发旨在降低纤维素的结晶度和聚合度，提高纤维素的可溶性和活性。
近年来，纤维素新溶剂的应用实例逐渐增多。
其中之一是利用离子液体作为溶剂溶解纤维素。
离子液体是一种特殊的液体，具有低熔点、宽电化学窗口、可调性等特点。
研究人员发现，某些离子液体可以有效溶解纤维素，使其转化为可溶性纤维素或纤维素衍生物。
这为纤维素的高效利用提供了新的途径。
例如，利用离子液体可以将纤维素转化为纤维素醚、纤维素酯等可溶性化合物，用于制备生物基材料、生物能源等。
另一个纤维素新溶剂的应用实例是利用超临界流体溶剂溶解纤维素。
超临界流体是介于气体和液体之间的物质，在一定条件下具有较高的溶解能力和扩散性。
研究人员发现，某些超临界流体可以有效溶解纤维素，使其转化为可溶性纤维素或纤维素衍生物。
这为纤维素的高效利用提供了另一种选择。
例如，利用超临界二氧化碳可以将纤维素转化为纤维素酯、纤维素醚等可溶性化合物，用于制备生物基材料、生物能源等。
纤维素新溶剂的研发目前仍处于探索阶段，但已取得了一些进展。
目前，研究人员已经发现了多种具有潜力的纤维素新溶剂，并对其进行了深入研究和应用探索。
例如，除了离子液体和超临界流体外，还有一些有机溶剂、水溶性聚合物等也被发现可以溶解纤维素。
此外，一些新型溶剂的设计和合成也成为当前的研究热点。
例如，一些研究人员通过调整离子液体的结构和性质，设计出具有高效溶解纤维素能力的离子液体。
另外，一些研究人员通过改性纤维素表面，使其更易溶解于传统溶剂中，提高纤维素的可溶性。
总的来说，纤维素新溶剂的应用和研发在不断取得进展。
纤维素改性方法纤维素是一种普遍存在于植物细胞壁中的天然高分子化合物，具有良好的生物兼容性和生物降解性。
然而，由于其天然结构的特殊性质，其应用范围被严格限制。
为了拓宽纤维素的应用领域，需要对纤维素进行改性处理，改善其物理化学性质。
纤维素改性的方法有很多，主要包括物理改性、化学改性、生物改性等几种方式。
1. 物理改性物理改性主要是通过物理手段改善纤维素的物理性质，包括热学性质、机械性能等。
如超声波、高压处理、机械剪切等方法，这些方法都可实现对纤维素晶体结构的改变，增加其在溶液中的分散性，提高物理性质。
2. 化学改性化学改性是通过化学方法改变纤维素化学结构，使其物理性质发生改变，达到拓宽其应用领域的目的。
包括酸碱水解、酯化、磺化、取代反应等方法。
主要分为酸性、碱性和中性处理。
其中酸性处理是在酸性条件下将纤维素分解成较小的组分，一般采用硫酸、盐酸等。
碱性处理则是在碱性条件下使纤维素表面官能团发生化学反应，例如烷基化、羧化、醛化、磺化等。
中性处理则是通过环保型试剂处理，如EDTA、淀粉、酵母菌等。
其中磺化法改性效果最好，可提高纤维素溶解性、提高其热稳定性和增强纤维素的亲水性。
3. 生物改性生物改性是利用生物体内产生的酶或其他微生物将原生态纤维素结构分解，产生一系列新的附属物。
主要包括纤维素酶法和微生物发酵法。
纤维素酶法利用多种纤维素酶针对纤维素结构进行部分酶解改性，如替代法、羟化法、甲基化法等。
微生物法则利用微生物菌株对纤维素进行新附属物的生物合成。
不同的改性方法具有不同的特点和应用范围，应根据实际需要选择合适的改性方法。
通常，量大且精度要求不太高的纤维素改性常采用消化法；对于要求高的和发展中的领域，如纳米纤维素等，物理改性技术可以很好地处理纤维素；而在体外医疗器材及食品包装等领域中，应使用生物改性方式。
总之，纤维素是一种含量极高、来源广泛的可再生资源。
对纤维素进行改性处理能够将原生态纤维素的物理性质、化学性质等方面进行优化，从而拓宽其应用领域，更好地推动工业生产和环保事业的发展。
生物降解纤维素材料的制备和应用研究近年来，生物降解纤维素材料日益受到重视。
纤维素是一种天然材料，可以被微生物降解，因此，可以用来制作环保材料。
在这篇文章中，我们将探讨生物降解纤维素材料的制备和应用研究的现状。
一、生物降解纤维素材料的制备生物降解纤维素材料的制备需要两步骤，第一步是提取纤维素，第二步是制备材料。
1.提取纤维素纤维素主要存在于植物细胞壁中，因此提取纤维素的方法很多。
常见的方法包括化学、物理和生物方法。
化学方法主要是利用化学溶液或其他化学试剂将纤维素从植物细胞壁中提取出来。
常用的化学试剂包括NaOH、酶和有机溶剂等。
这种方法优点是提取效率高，但缺点是对环境有一定的影响。
物理方法主要是利用高压水流将植物细胞壁中的纤维素释放出来。
这种方法不需要使用任何化学试剂，对环境的影响小，但提取效率不高。
生物方法主要是利用微生物分解植物细胞壁中的纤维素。
这种方法可以实现纤维素的资源化利用，对环境更加友好。
但由于微生物的生长和分解受环境影响较大，因此稳定性较差。
2.制备材料制备纤维素材料的方法主要包括纤维素纤维材料、纤维素膜等。
其中，纤维素纤维材料的制备方法较多，包括纺丝、抄纸、压缩成型等。
纤维素膜的制备方法主要是利用常规的薄膜制备技术。
二、生物降解纤维素材料的应用研究生物降解纤维素材料的应用范围广泛，可用于包装、建筑、医疗等领域。
以下是几个常见的应用领域。
1.环保包装生物降解纤维素材料是一种环保包装材料。
传统的塑料包装材料需要几十年甚至上百年才能被微生物分解，而生物降解纤维素材料只需要几个月到几年就可以被微生物完全分解，从而减少了垃圾的污染。
2.纺织品生物降解纤维素材料可以用于纺织品的制作。
与传统棉花相比，生物降解纤维素的生长速度更快，更环保。
此外，通过对生物降解纤维素的改性可以制作出多种不同性质的纤维。
3.医疗材料生物降解纤维素材料可以用于医疗材料的制作。
例如，可以制作出降解性的缝合线，减少了对人体的刺激和损伤。
纤维素是由葡萄糖单元以β-1,4糖苷键连接而成的大分子多糖，是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，具有来源极其丰富、绿色环保可再生等特点。
纤维素纤维是以纤维素为主体材料而构成的纤维，包括天然纤维素纤维，如棉纤维、麻纤维、竹纤维等，以及再生纤维素纤维，如粘胶纤维、醋酸纤维素纤维、铜氨纤维、氨基甲酸酯纤维、莱赛尔纤维等。
纤维素纤维具有透气清爽、吸湿排汗、亲肤舒适、染色性能好等优点，广泛应用于人们的日常生活中，在纺织行业中占有重要地位。
然而，纤维素纤维的极限氧指数（LOI）值仅有17%左右，极易燃烧而引发火灾，因此，开发阻燃纤维素纤维及其纺织品可极大地拓展其应用领域，具有重大的现实意义。
基于此，本文综述了纤维素纤维及其纺织品的阻燃改性方法及其特点，并从阻燃剂独特的化学性质、结构以及改性方法出发，剖析了纤维素纤维的阻燃机理，阐述了各类方法的进展及应用潜力，旨在说明各类方法在阻燃纤维素纤维及其纺织品研究中的优缺点，指出阻燃纤维素纺织品未来的研究方向，为后续的深入研究提供参考。
摘要：纤维素类纺织品具有易燃性，其应用增加了火灾发生的可能性，从而对人们的生命安全造成严重威胁。
对纤维素类纺织品进行阻燃改性是提高其阻燃性能的有效措施。
该文综述了纤维素类纺织品不同的阻燃改性方法，分析浸渍及涂层整理法、接枝改性法和共混改性等对纤维素类纺织品阻燃改性的研究现状，同时总结了限制阻燃纤维素类纺织品开发及应用的影响因素，如制备过程中阻燃体系不稳定，产品的阻燃耐久性较差及机械性能损伤等。
最后对阻燃纤维素类纺织品的发展方向进行了展望，指出合理利用生物质原材料，设计智能化、多功能化、具有阻燃耐久性的纺织品是阻燃纤维素类纺织品未来的发展方向。
结束语与展望浸渍及涂层整理工艺作为一种纤维素纺织品的阻燃改性方法，操作简单，可实施性较大，但阻燃剂及阻燃涂层仅以氢键及范德华力作用力吸附于纤维表面或部分渗透于纤维内部，当纺织品受洗涤、摩擦等作用时阻燃成分极易脱落，造成纺织品的阻燃耐久性较差。
蛋白改性纤维的发展现状及应用1. 蛋白改性纤维的发展现状蛋白改性纤维是一种利用蛋白质的生物活性和可降解性，通过物理或化学方法对纤维进行表面修饰、结构优化和功能增强的新型纤维材料。
随着科学技术的不断发展，蛋白改性纤维的研究和应用取得了显著进展。
在应用方面，蛋白改性纤维具有广泛的市场需求和潜在价值。
蛋白改性纤维可以应用于纺织品领域，如服装、家纺、医疗护理等，提高产品的舒适度、耐用性和功能性。
蛋白改性纤维还可以应用于建筑领域，如隔音、保温、防火等，提高建筑物的安全性能和环保性能。
蛋白改性纤维还可以应用于生物医学领域，如组织工程、药物缓释、生物传感器等，拓展其在临床治疗和科学研究中的应用前景。
蛋白改性纤维作为一种具有广泛应用前景的新型纤维材料，其发展现状呈现出多元化、高性能化和多功能化的趋势。
在未来的研究中，应继续深入探讨蛋白改性纤维的结构性能关系、制备工艺和应用领域，以满足不同行业的需求。
1.1 蛋白改性纤维的定义与分类蛋白改性纤维是指通过一系列物理、化学或生物手段，对蛋白质进行修饰和改良，使其具备特定的功能性质，并将其应用于纤维制造领域的一类新型功能纤维。
随着科技的进步和环保理念的普及，蛋白改性纤维逐渐成为纺织、医疗、环保等领域的研究热点。
动物蛋白改性纤维主要利用动物蛋白质（如羊毛、蚕丝等）进行化学或物理处理，改善其纤维性能，提高其功能性。
这类纤维在纺织和服装领域有广泛的应用，具有优异的透气性和舒适性。
植物蛋白改性纤维则是基于植物蛋白（如大豆蛋白、玉米蛋白等）进行改性处理，通过特定的工艺将其转化为纤维形态。
这类纤维具有良好的生物相容性和可降解性，在医疗和环保领域具有广泛的应用前景。
微生物蛋白改性纤维是利用微生物发酵技术，从微生物中提取蛋白质并制备成纤维。
这类纤维具有优异的吸湿性和抗菌性能，在医疗和体育用品领域有潜在的应用价值。
根据改性技术的不同，蛋白改性纤维还可分为共混改性纤维、接枝改性纤维和复合改性纤维等。
纤维素的改性方法纤维素是一种天然高分子多糖，在植物细胞壁中起到结构支撑和稳定性的作用。
由于其无毒、无害、可再生的特性，纤维素广泛应用于食品、医药、纺织、造纸等领域。
然而，纤维素在某些应用领域的性能还需要改进，因此，纤维素的改性方法成为研究的热点之一。
下面将介绍几种常见的纤维素改性方法。
1. 化学改性化学改性是通过化学方法对纤维素进行结构改变，以改善其性能。
常用的化学改性方法包括酯化、醚化、取代反应等。
（1）酯化改性酯化改性是将纤维素中的羟基与酸酐类或酸酐性化合物反应，形成酯键。
这种方法可以改变纤维素的溶解性、热稳定性和降解性等性能。
（2）醚化改性醚化改性是将纤维素中的羟基与醚化试剂反应，形成醚键。
醚化改性可以提高纤维素的耐水性和抗酶解性能。
（3）取代反应取代反应是将纤维素中的羟基或其他官能团取代成其他官能团，以改变其化学性质和功能性。
常用的官能团包括羧酸、胺基、磺酸等。
2. 物理改性物理改性是利用物理手段对纤维素进行结构改变，以改变其性能。
常用的物理改性方法包括机械方法和辐射方法。
（1）机械改性机械改性是通过力的作用改变纤维素的结构和性质。
常用的机械改性方法包括高剪切、超声波处理、研磨等。
这些方法可以改变纤维素的晶型、分子大小以及物理性质。
（2）辐射改性辐射改性是利用电磁辐射或离子辐射对纤维素进行改变。
常用的辐射改性方法包括紫外光辐射、γ射线辐射等。
辐射改性可以改变纤维素的结构和性质，如分子量、溶解度等。
3. 生物改性生物改性是利用微生物或酶对纤维素进行改变。
生物改性可以提高纤维素的生物降解性、生物活性和抗菌性能。
常用的生物改性方法包括微生物发酵、酶解和转基因等。
（1）微生物发酵微生物发酵是利用微生物进行发酵过程中产生的酶对纤维素进行改变。
微生物发酵可以降解纤维素，提高其降解性能和可溶性。
（2）酶解酶解是利用酶对纤维素进行降解和改变结构。
常用的酶包括纤维素酶、葡萄糖酸酶等。
酶解可以提高纤维素的可溶性和生物降解性。
羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展羧甲基纤维素制备方法及其生产工艺研究进展，介绍了羧甲基纤维素（CMC)的关键技术指标，并从羧甲基化反应机理出发，在回顾传统制备方法的基础上，综述了近年来国内外关于纤维素羧甲基化反应和工艺的研究进展，重点评述了对体系反应介质的种类和组成、溶液法、新原料、溶媒法工艺的改进、羧甲基化工艺与其他产品生产工艺的耦合等问题，并对其发展前景进行了展望。
天然纤维素是自然界中分布最广、含量最多的多糖，来源十分丰富。
当前纤维素的改性技术主要集中在醚化和酯化两方面。
羧甲基化反应是醚化技术的一种。
纤维素经羧甲基化后得到羧甲基纤维素（CMC),其水溶液具有增稠、成膜、黏接、水分保持、胶体保护、乳化及悬浮等作用，广泛应用于石油、食品、医药、纺织和造纸等行业，是最重要的纤维素醚类之_[1-2。
近年来，随着国民经济的迅速发展，我国CMC需求量以年均9°%的速度递增，而且由于CMC宝贵的胶体化学性质，使其应用领域还在不断拓展[3-4。
目前，我国生产的CMC 产品无论在产量上还是在品种和质量上均不能满足国内市场的需求，因此积极开发CMC制备技术具有重要意义。
本文首先介绍了 CMC的关键技术指标，并从羧甲基化反应机理出发，综述了近年来国内外关于纤维素羧甲基化工艺的研究进展，讨论了当前 CMC制备技术的热点问题，并对其发展前景进行了展望。
1 CMC产品的技术指标CMC的技术指标主要有聚合度、取代度、纯度、含水量及其水溶液的黏度、pH等。
其中聚合度和取代度是最关键的指标，决定了 CMC的性质和用途。
一般而言，提高CMC的聚合度和取代的高低；产品水溶液的pH—般要求为中性或弱碱度，它的水溶性、降滤失性能、黏度及抗盐性能性。
表1列举了一些行业标准中CMC的主要技术也有所提高。
CMC水溶液的黏度反映了聚合度指标[5-10。
表1各行业标准中CMC的主要技术指标Table 1 Important parameters of carboxymethylcellulose (CMC) in some technical specificationsIn drilling fluidsItemIn food additives In toothpaste In detergentLow-viscosity CMCHigh-viscosity CMCAppearanceFibrous powder, white orfaint yellowFree-flowing or granulated powder,white or faint yelloww (Water)/%<10<7<10<10<10Purity(w)/%——>55>80.0> 95.0Degree of substitution0.20-1.500.20 - 1.500.5 -0.7>0.80>0.80pH of aqueous solution6.0 - 8.56.5 - 8.58.0 - 9.07.0 - 9.06.5 - 8.0不同行业对CMC的指标要求不尽相同。
细菌纤维素的研究进展发布时间：2022-10-20T07:13:53.903Z 来源：《科技新时代》2022年5月第9期作者：孙歆原沈凡熙王小龙[导读] 细菌纤维素是一种天然的生物高聚物，具有生物活性、生物适应性孙歆原沈凡熙王小龙山东协和学院山东济南 250109摘要：细菌纤维素是一种天然的生物高聚物，具有生物活性、生物适应性，具有独特的物理、化学和机械性能，例如高的结晶度、高的持水性、超精细纳米纤维网络、高抗强度和弹性模量等，因而成为近年来国际上新型生物医学材料的研究热点。
概括细菌纤维素的性质，发酵过程，改性方法以及在生物医学材料上的应用。
关键词：细菌纤维素；改性；生物医学材料前言细菌合成纤维素是在1886年由Brown首次报道的，是胶膜醋酸菌A.xyliumpppp在静置培养时于培养基表面形成的一层白色纤维状物质。
后来在许多革兰氏阴性细菌，如土壤木干菌、致瘤农杆菌和革兰氏阳性菌和八叠球菌中也发现了细菌纤维素的产生。
细菌纤维素与天然纤维素结物非常相似，都是由葡萄糖以B一1，4一糖苷键连接而成的高分子化合物，此外，细菌纤维素相对于传统的纤维素资源又有其优势，如加工时不用去木质素，可合成高质量的纸或者加工成任何形状的无织物，还可通过发酵件的改变控制合成不同结晶度的纤维素，从而可根据需要成不同结晶度的纤维素。
从纤维素的发现至今已有一百多年的历史，但由于无合适的实验手段以及纤维素的产量较低，因此多年来一直未受到足多重视。
近十几年来随着分子生物学的发展和体无细胞体系的应用，细菌纤维素的生物合成机制已有了很深入的研究，同时在细菌纤维素的应用方面也有了很大进展。
一、细菌纤维素的结构特点和理化特性经过长期的研究发现，BC和植物纤维素在化学组成和结物上没有明显的区剥，均可以视为是由很多D－此喃葡萄糖苷彼此C以（1-4）糖苷键连接而成的线型高分子，相邻的比南葡萄糖的6个碳原子不在一个平面上，而是呈稳定的椅式立体结物。
再生纤维素纤维制造及改性
摘要：
再生纤维素纤维制造及改性是纺织工业中重要的研究领域。
再生纤维素纤维具有良好的生物可降解性、可再生性和环境友好性等优点，因此在可持续发展的时代背景下备受关注。
本文主要探讨再生纤维素纤维的制造过程及各种改性方法，以期提供参考和启示。
一、再生纤维素纤维制造过程
（一）纤维素的提取
1.机械法提取纤维素
2.化学法提取纤维素
3.酶解法提取纤维素
（二）纤维素纤维的纺丝过程
1.干法纺丝
2.湿法纺丝
3.溶液纺丝
（三）纤维素纤维的成型与后处理
1.成型
2.后处理
二、再生纤维素纤维的改性方法
（一）化学改性
1.固态改性
2.液相改性
3.气相改性
（二）物理改性
1.加热改性
2.等离子体改性
3.光化学改性
（三）生物改性
1.酶法改性
2.微生物法改性
3.植物提取物改性
三、再生纤维素纤维的应用领域
1.纺织品
2.医疗健康用品
3.包装材料
4.生物医药领域
四、再生纤维素纤维未来的发展趋势与挑战
1.多功能化改性
2.转化技术与产业化
3.环境可持续性和循环经济的需求
结论：
再生纤维素纤维制造及改性是一个具有广阔发展前景的研究领域。
该领域的发展将促进纺织工业的可持续发展，提高纤维素纤维在不同领域的应用价值。
在未来，应进一步研究并开发新的制造方法和改性技术，以满足市场需求并促进环境保护。
醋酸纤维素塑料的疏水性及表面改性研究研究背景：醋酸纤维素塑料具有许多优良的性质，例如生物可降解、可再生、良好的机械性能等，因此在塑料制品领域受到广泛关注。
然而，由于其亲水性较强，醋酸纤维素塑料的表面容易吸湿，导致塑料品质下降。
因此，研究如何提高醋酸纤维素塑料的疏水性和改性表面成为当前研究的热点。
1. 醋酸纤维素塑料的疏水性研究疏水性表现为材料表面与液体接触角的大小，接触角越大，表面疏水性越好。
醋酸纤维素塑料的疏水性主要受到以下因素的影响：1.1 材料成分：醋酸纤维素塑料体系的成分可以通过改变醋酸纤维素的含量、添加其他疏水性添加剂等来调整，从而改变其表面的疏水性。
1.2 表面形态：研究发现，通过在醋酸纤维素塑料表面形成微纳米结构，可以增加其表面积，改变表面能，从而提高疏水性。
1.3 表面含水量：醋酸纤维素塑料表面吸附的水分会降低其疏水性，因此通过调节材料表面的含水量，例如通过真空干燥等方式，可以提高醋酸纤维素塑料的疏水性。
2. 醋酸纤维素塑料的表面改性研究除了调整材料本身的疏水性外，通过表面改性也可以有效提高醋酸纤维素塑料的疏水性。
常用的表面改性方法包括物理法和化学法。
2.1 物理法表面改性：物理法表面改性主要包括等离子体处理、溶剂处理、湿润剂涂层等。
这些方法主要通过改变材料表面的形态、结构或其他性质，从而提高疏水性。
2.2 化学法表面改性：化学法表面改性主要是通过在醋酸纤维素塑料表面引入疏水性基团，改变其表面化学性质，进而实现疏水性的提高。
常用的化学改性方法包括引入疏水性聚合物、疏水硅烷偶联剂等。
3. 研究进展与应用前景醋酸纤维素塑料的疏水性及表面改性方面的研究还处于起步阶段，但已经取得了一些有益的进展。
近年来，一些研究人员通过调整醋酸纤维素塑料的成分、表面形态以及表面改性方法，成功地提高了其疏水性，改善了在实际应用中的性能。
在实际应用中，提高醋酸纤维素塑料的疏水性可以使其应用于更广泛的领域。
例如，将疏水性改善的醋酸纤维素塑料应用于包装材料、餐具和医疗器械等领域，不仅有助于提高产品的质量和寿命，还具有良好的环保特性。
纤维素酰化的研究进展李亚男，乌日娜，王高升(中国轻工业造纸与生物质精炼重8实验室，天津市制浆造纸重8实验室,天津科技大学轻工科学与工程学院，天津300457)摘要：纤维素是自然界储存最丰富的天然高分子材料，而且生物降解性良好，其开发利用受到广泛的关注。
通过对纤维素改性引进一系列基团后，可以赋予纤维素新的性能，从而拓展天然高分子纤维素的应用，因此纤维素改性一直都是研究热8。
本文综述了近期国 关于纤维素在不同酰化 反应体系的合成方法及其应用。
关键词：纤维素；酰化；纤维素生物随着煤、石油等不可再生化石资源的日益枯竭， 以及石油基产物的生物降解性差等问题，使得可再 生资源的开发和利用变得越发重要叫纤维素是自然界中储量最为丰富，并且生物降解性良好的天然 高分子材料，它以不同的形式存在于海洋与陆地的各种植物之中因此,纤维素的开发利用受到世界 各国越来越多的关注。
纤维素是一种天然高分子材料，纤维素的基(AGU)中3 基，可以发生与一OH 关的一 化 性应$纤维素的改性分为物理改性、化性和生物改性等,其中最主要的是化 性。
纤维素的化 性包括酰化、化、磺化、化、化、 和等$纤维素改性可以赋予其新的性能，拓展天然高分子纤维素 的应用 &3($纤维素 酰化改性，在纤维素一 的基， 得到一 一 性的纤维素&4($纤维素生物在中 应物的， 可分为应和应，国关于纤维素在 同酰化 应 的$1非均相体系制备纤维素酯于纤维素分子 中存在着分子 和分子间氢键，形成高 的 ，导致其 于常用溶剂，反应时悬浮在反应介质中，因此多数化学应 是在 应中 的$ 纤维素酰化 应中常用的酰化 酰、、 等$1951年，Malm 等问以毗旋为介质，酰氯为酰化 试剂， 纤维素$以酰为酰化的在反应 中产生HC1 ，纤维素的不同程度降解$此后，Kwatra 等&7(米用抽真空的 产生的 HCl ， HCl 产物的 $ 发现，选择适当的 ，通过控 应的温、 、酰化 等应条件，可以 岀不同(DS )的纤维素长 $ 可以与副产物HC1应生 螯合物，避免纤维素因HC1发 生 水解，促进反应 $使用酰氯做酰化 应，毒性大，腐蚀性大，且反应中生 的HC1会使纤维素发生降解$共 应剂则可以避免这些情况的发生，是继酰氯之后较多的一种 途径$ 应与 形成通信作者：乌日娜，*************.cn '王咼升，***************.cn反应中间体，这种具有更大活性的中间体在生成的同时与纤维素反应，将长链脂肪酸接枝到纤维素的分子链上，对酯化反应有促进作用叫常用的共反应剂有甲苯磺酰氯和乙酸Z,该方法是目前研究较多的一种合成途径。
第49卷第6期2021年3月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.6Mar.2021纳米纤维素的制备及应用研究进展冉琳琳，谢帆锤，王封丹，楚陈晨，徐艺倩，卢琳娜(福建省新型功能性纺织纤维及材料重点实验室，闽江学院，福建福州350108)摘要：纳米纤维素作为一种绿色无污染的生物质材料，具有高模量、高比表面积、特殊的光学性质、生物相容性好等众多优点，纳米纤维素及其复合材料的广泛应用越来越引起国内外专家的关注，研究其制备途径和应用价值将对未来化工等行业的发展产生巨大影响。
本文综述了纳米纤维素的制备途径、改性方法及其在不同领域的应用研究现状，为其研究发展提供一定的理论支持。
关键词：纳米纤维素；制备；改性；应用中图分类号：TS102文献标志码：A文章编号：1001-9677(2021)06-0001-06 Research Progress on Preparation and Application of Nanocellulose*RAN Lin-lin,XIE Fan-yu,WANG Feng-dan,CHU Chen-chen,XU Yi-qian,LU Lin-na(Fujian Key Laboratory of Novel Functional Textile Fibers and Materials,Minjiang University,Fujian Fuzhou350108,China)Abstract:As a kind of green and pollution-free biomass material,nanocellulose has many advantages such as high modulus,high specific surface area,special optical properties and good biocompatibility.Nanocellulose and its composite materials has aroused the attention of experts at home and abroad,and the research on its preparation methods and application value will have a great impact on the development of chemical industry in the future.The preparation methods, modification methods of nanocellulose and their application research status in different fields were summarized to provide some theoretical support for its research and development.Key words：nanocellulose;preparation；modification；application纤维素(cellulose)是目前地球上人们所知道的最古老最丰富的可再生生物质有机材料，广泛来源于棉花、木材、亚麻等植物，其在棉花中的含量最高可达90%。
收稿：××××年××月。收修改稿：××××年××月 * 国家自然科学基金资助项目(No. xxxxxxxx) * * Corresponding author e-mail: aaa@aaa.ac.cn .
纤维素改性技术研究现状 摘 要 介绍了纤维素的改性反应，主要对近年来纤维素及其衍生物的接枝共聚技术的研 究现状作综述。概述了纤维素结构及纤维素反应的特征，描述了一些以纤维素为基体的接枝共 聚技术，包括传统的接枝共聚技术，对近来发展的可控枝技术、优化结构的功能集团的引用技术作重点阐述。 关键词 纤维素改性 接枝 研究现状
The Research Aactuality of Cellulose’s Modifying Techologies Abstract Introduct cellulose's modifying reactions and the recent advances in graft polymerisation tech-niques involving cellulose and its derivatives are primary. It summarises some of the features of cellulose structure and cellulose reactivity. Also described are the various techniques for grafting synthetic polymers from the cellulo-sic substrate. In addition to the traditional grafting techniques, we highlight the recent developments in polymer synthesis that allow increased control over the grafting process and permit the production of functional celluloses that possess improved physical properties and chemical properties。 Keywords chemical modification of cellulose; graft; research actuality
Contents 1 Introduction 2 The Molecule Structure of Cellulose 3 The Modifying Reaction of Cellulose 3.1Chemical Modifying 4 Cellulose Graft 4.1 Free Radicel Graft Copolymerisation 4.2Ionic Graft Polymerisation 4.3Ring Opening Polymerisation 4.4The End Radicel Coupling 4.5Living and Controling Free Radicel Polymerisation 5 Conclusions and Outlook （一）前 言 纤维素是地球上最丰富的、可再生的天然资源，
存在于大量的丰富的绿色植物中，是自然界取之不尽用之不竭的资源。具有价廉、可降解、对环境不产生污染等特点，同合成材料一样具有非常广泛的用途，并且在解决人类所面临的能源、资源和环境问题方面有重要意义。自从1838[1]年纤维素的特征被研究以后，世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发。 由于纤维素的结构特性决定了纤维素不能在水和一般有机溶剂中溶解，也缺乏热可塑性，这对其成形加工极为不利，而且作为一种天然高分子化合物，纤维素在性能上也存在某些缺点，如不耐化学腐蚀、强度有限等等，如同果树通过嫁接可以改良果实的品质一样，高分子化合物也可以通过改性，从而获得具有特殊性能的纤维素新产物[2]。改性后纤维素通过接枝来制备环境响应型材料，大大扩大了纤维素的应用范围，提高了应用效率和环境适应性。
（二）纤维素的分子结构 纤维素是一种由大量葡萄糖残基彼此按照一定的联接原则，即通过第一个、第四个碳原子用β键联接起来的不溶于水的直链状大分子化合物。其分子通式为(C6H10O5)n，n为聚合度。其化学结构式如
下所示: 在纤维素的化学结构式的构造单元中，含有三个游离醇羟基，这三个游离醇羟基中，一个是伯羟基，两个是仲羟基，分别处在2、3、6三个碳原子上[3, 4] 其中C-6位上的羟基为伯醇羟基，而C-2、C-3
上的羟基是仲醇羟基。
（三）纤维素的衍生化改性反应 大部分天然多糖，如纤维素、木质素、甲壳素、壳聚糖等，由于含有大量羟基及其它极性基团，易形成分子内和分子间氢键，难以溶解和熔融，从而限制了天然多糖在材料领域的应用。对天然多糖进行化学、物理改性得到易于加工的多糖衍生物是解决这些问题的重要手段[5]。天然纤维素有3种改性方法：①化学改性，包括衍生物(酯化、醚化、接枝等)、氧化水解、氧化、表面改性等；②生物改性，包括利用酶的(局部)水解、氧化、表面吸附等；③物理改性，包括细纤维化、打浆、粉碎、润胀、溶解一成形，分散一纸页化，复合化，表面吸附等[6]。 3、1 化学改性 从纤维素的化学结构知道，纤维素是由D－(十)－葡萄糖以A－1，4－甙键连接而成的多糖类直链型 高分子化合物[4]。在纤维素的化学结构式的构造单元中，含有三个游离醇羟基，纤维素的上述结构特点，使其化学性质在下面两个方面反映出来： （1）与大分子截短有关的反应：在一定条件下甙键断裂，致使纤维素大分子截短，主要指水解反应。 （2）与羟基有关的反应：很多试剂都能与葡萄糖基环中的羟基发生反应，生成不同的纤维素衍生物。但由于伯羟基与仲羟基的化学反应性能不同，因此它们在与不同试剂作用时，其化学反应历程及产物也不同。这些反应包括酯化反应、醚化反应和接枝共聚反应。 虽然天然纤维素的分子链上存在大量高反应的羟基，为其化学改性创造了良好条件，但由于羟基间形成大量的分子内和分子间的氢键，并在固态下聚集成不同水平的结晶性原纤结构，使大部分高反应性羟基被封闭在晶区内， 而导致纤维素在酯化[7, 8]、醚化及接枝共聚等反应中的不均一性，并直接影响到反应产物的性能。 通常的方法是在纤维素反应前进行各种化学、物理及生物方法的预处理[9]。目的在于增加纤维素的可及度，从而提高纤维素在各种化学反应中的反应速度、反应程度和反应均一性。主要有以下几种处理方法： （1）化学预处理方法[10, 11] 至今，氢氧化钠溶液的润胀处理是发现最早应用最广、最有效的对纤维素进行预处理的手段之一。研究发现，碱润胀后纤维素可及度提高。纤维素在碱溶液中的润胀有一最优的浓度，例如棉纤维素在氢氧化钠中的润胀以18%为最佳。对温度的影响，公认的观点是：纤维素的碱化为放热反应，随温度提高，纤维素润胀程度下降，碱纤维的反应活性降低。因此，碱润胀处理一般在较低温度下进行（如20℃进行为宜) ，但这种关系仅仅是在最高温度为70℃时有效。研究表明，高温浸渍也可使纤维素获得高的反应活性，在90℃-105℃之间进行浸渍制备的碱纤维素反应活性甚至比20℃时更高，而中间温度60℃-79℃是最不适宜的温度。 纤维素及织物采用低温液氨处理以提高纤维素化学反应性及织物染色性，低温处理的优点是：作用迅速、压力低，但维持低温也造成操作困难、能耗大。 也可用其它化学试剂对其进行适当的预处理。例如用氯化锌处理纤维素，可提高纤维素酶水解的速率和产率及纤维素的接枝率。甲胺、乙胺等胺类试剂对棉纤维素有消晶作用，也可提高纤维素酯化反应的反应活性等。 （2） 物理预处理方法（也称物理改性）
各种机械加工处理：可大大改变纤维素纤维的物理和化学性质，提高纤维素对各种化学反应和酶水解的可及度和反应性。 高能电子辐射处理：具有减少生产费用、缩短工艺流程、对环境友好等优点。在黏胶纤维和醋酸纤维生产中显示出越来越重要的作用。 电离辐射的作用：一方面是使纤维素解聚、相对分子质量的分布特性改变；另一方面使纤维素的结构松散，并影响到纤维素的晶体结构，从而使纤维素的活性增加、提高可及度。 蒸气爆破技术[12]：蒸汽爆破技术是近年来发展较快、比较有效、低成本、无污染的新技术，应用于木质纤维素的预处理可提高化学和酶试剂的可及度。 （3）生物技术（也称生物改性） 作为预处理手段，开始是将酶应用于制浆工艺的打浆过程。目前，酶法预处理工业化的难题之一是纤维素酶价格昂贵。 （四）纤维素的接枝共聚 天然纤维素经过一些化学改性处理后，它的溶解性、热可塑性及耐环境能力增强了，但仍不能满足现实需要，因此对纤维素及其衍生物进行进一步的改性即接枝改性就显得十分必要了，如通过在纤维素衍生物上接枝功能基团制备具吸附性能的材料[13]，在纤维素上接枝丙烯酸酯制备了性能良好的阻然剂[14]。 目前常用的天然多糖的改性方法包括：衍生化改性、接枝共聚及物理共混等方法。其中接枝改性是一条常用而又有效的途径，它既能赋予多糖某些新的性能又保留了多糖原有的部分反应基团及生物降解性、生物相容性等。目前常用的多糖接枝改性的方法主要包括自由基聚合、离子型聚合、开环聚合及端基偶联方法[5]等。 通过接枝聚合，可以使纤维素的性质得到改善，比如：可以制得结构稳定、耐摩擦、耐用、耐应力、防油、防水、可伸缩、可进行离子交换、具有温敏性和热敏性的纤维素[15-17]。
接枝共聚物通常是由一连串单体与聚合物主链组成，不同的单体会以一个或多个枝链与聚合物骨架相连。
在给聚合物引入功能集团的多种方法中，接枝聚合法由于机理多样、功能强大、用途广泛[18]而倍受青睐，是一个非常有吸引力的方法。研究[19]发现，可以通过改变一些参数（如聚合物的种类、聚合度、主链与支链的多分散度、接枝密度及单体的一致性），制备很有价值的聚合物材料。接枝聚合可以将两个或多个聚合物的优良的性质集中到一个体系当中。
单体与纤维素或纤维素衍生物形成的接枝共聚反应有很多种，根据不同的聚合方法大概可以将它们分为：(i) 自由基聚合；(ii) 离子型和开环型聚合；(iii) 活端基偶联近年来随着活性／可控聚合方法的发展，如原子转移自由基聚合(atom transfer
