木质原料中纤维素及木粉乙酰化改性的研究

【摘要】： 农林废弃物作为可再生性资源,可替代化石资源用于化学品等工业生产中,但目前并没有得到充分利用。本论文以生物质原料的高效、清洁开发利用为出发点,利用从柠条锦鸡儿中提取的纤维素和小钻杨木粉为原料制备无污染,可生物降解的乙酰化材料的过程,确定了反应的影响因素,优化了工艺参数,对于发展低碳经济,实现可持续发展具有重要的意义。 在微波条件下,利用乙酸酐对柠条锦鸡儿纤维素粉体进行乙酰化改性,通过改变微波输出功率、反应时间、反应温度和催化剂的用量,得出无溶剂条件下制备醋酸纤维素的最优化条件为：反应时间30min、反应温度130℃、微波输出功率400W、催化剂用量15mol%；将小钻杨木粉溶解在离子液体当中,并用乙酰氯对其进行乙酰化改性,通过改变木粉在离子液体中的溶解温度、反应时间、反应温度和乙酰氯加入量等因素,得出木粉酯化改性的最优条件为：木粉溶解温度110℃、反应时间90min、反应温度80℃、乙酰氯与木粉羟基含量的摩尔比为1：1。 通过傅立叶红外光谱、13C-NMR核磁共振、热重分析、X-衍射和扫描电镜对得到的酯化样品进行表征,热重曲线表明两种酯化样品的疏水性和热稳定性明显提高,并且扫描电镜照片显示：乙酰化木粉比原料木粉更加松散、材料的粒度减小,酯化木粉的这些特性增强了木粉与其它合成高分子聚合物的相容性,提高了其可加工性。