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竹纤维细胞壁多层次结构与纸浆性能关系的基础研究

竹纤维细胞壁多层次结构与纸浆性能关系的基础研究
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  • 批准号:31570569
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:树木组分化学与利用基础(C160403) |
  • 项目负责人:付时雨
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:华南理工大学
  • 资助金额:63万元
  • 项目类别:面上项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2019年12月31日
  • 中文关键词: 竹纤维;细胞壁;多层次;纸浆
  • 英文关键词:bamboo fiber;plant cell wall hierarchy structure;pulp;micro-fibrillation;pore structure

项目摘要

中文摘要

竹子是丰富的可再生生物质资源,可用于制纸浆和化学纤维产品,具有重要的经济价值。但是竹子在制备溶解浆时,最终溶解浆的得率较低,影响经济效益。竹子原料的纤维细胞壁化学成分溶出与纸浆性能和纸浆得率有密切关系,为此本项目将研究竹子纤维细胞壁中半纤维素和木素的溶出与竹浆纤维的孔隙关系,阐明竹纤维的孔隙在化学处理过程形成的规律;竹纤维同其他植物纤维类似,细胞壁存在多层次结构,竹纤维微细化过程受到半纤维素影响。微细化获得的不同尺寸微细化的纤维素制成薄膜可以形成不同孔径的孔隙,纳米级的纤维素微纤丝制成的膜具有气体阻隔性能。为了将竹子纳米纤维素用于纸基包装材料,本项目还研究了纳米纤维素的流变性,以及流变性受其他高分子和无机盐的影响;并利用纳米纤维素与其他颜料复合制成涂层,制备具有阻隔氧气和水蒸汽性能的包装材料。因此本项目的研究既具有理论意义,又有潜在应用前景。

英文摘要

Bamboo is one of renewable biomass, which is rich in nature. It can be used to produce pulp and dissolving pulp to bring economical income. When Bamboo is applied to manufacture dissolving pulp, the final yield of pulp is low, which lead to low economic returns. Actually, the yield of dissolving pulp is closely related to the chemical components, such as lignin and hemicellulose. In the project, the dissolving of these components from cell wall of bamboo is supposed to related to the pore structures and pulp properties during treatment process, like cooking, or pretreatment for biorefinery. As the same as other plant cell wall, bamboo fiber also have a hierarchy structure, which can be fibrillated in various scales according to treatment process. The fibrillation process also affected by the presence of hemicellulose in fiber. The cellulose microfiber or nanofibrils can form films with micropore sor mesopores, which may block gas molecules to pass so that the film can be implemented as packaging materials. In the project, the rheological property of nanocellulose solution or mixed with other polymers and inorganic salts will be determined. They will be coated on packaging paper as barrier materials for oxygen and vapor. The proposal is carried on theoretically and the products based on the project are potential in use commercially.

评估说明

    国家自然科学基金项目“竹纤维细胞壁多层次结构与纸浆性能关系的基础研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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