| 刘晓霞,张健,付雨璐,李芗怡,张华,韦小燕,林日辉,姚先超.干法预处理甘蔗渣纤维素的酯化改性及产物结构性能研究[J].中国造纸学报,2026,41(1):18-29 |
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| 干法预处理甘蔗渣纤维素的酯化改性及产物结构性能研究 |
| Study on Esterification Modification of Dry Pretreated Sugarcane Bagasse Cellulose with Structure and Properties of Products |
| 投稿时间：2025-02-17 修订日期：2025-03-14 |
| DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2026.01.18 |
| 中文关键词: 干法预处理 甘蔗渣纤维素 酯化 结构表征 热稳定性 |
| Key Words:dry pretreatment sugarcane bagasse cellulose esterification structural characterization thermal stability |
| 基金项目:国家自然科学基金（21766004）；广西自然科学基金（2019GXNSFAA185008）；广西民族大学引进人才科研启动项目（2024KJQD06）；广西高校中青年教师科研基础能力提升项目（2023KY0175）；广西民族大学研究生教育创新计划（gxun-chxs2024108）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 刘晓霞* | 1广西民族大学化学化工学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西南宁,530006 | 530006 | | 张健 | 1广西民族大学化学化工学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西南宁,530006
2广西中医药大学发展规划处,广西南宁,530200 | 530200 | | 付雨璐 | 1广西民族大学化学化工学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西南宁,530006 | 530006 | | 李芗怡 | 1广西民族大学化学化工学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西南宁,530006 | 530006 | | 张华 | 1广西民族大学化学化工学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西南宁,530006 | 530006 | | 韦小燕 | 1广西民族大学化学化工学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西南宁,530006 | 530006 | | 林日辉* | 1广西民族大学化学化工学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西南宁,530006 | 530006 | | 姚先超* | 1广西民族大学化学化工学院,广西多糖材料与改性重点实验室,广西南宁,530006 | 530006 |
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| 中文摘要: |
| 本研究以干法预处理前后的甘蔗渣纤维素为原料，通过乙酰化（均相）与苯甲酰化（非均相）反应，分别制备得到不同预处理时间下的醋酸纤维素（SBC-CA、Pre-SBC1-CA、Pre-SBC2-CA）和苯甲酸纤维素（SBC-CB、Pre-SBC1-CB、Pre-SBC2-CB），并对其进行表征，探讨干法预处理对甘蔗渣纤维素酯化反应活性与产物结构、性能的影响。结果表明，干法预处理有效提高了甘蔗渣纤维素的酯化反应活性，且有利于制备具有良好结晶结构、疏水性能和热稳定性的醋酸纤维素与苯甲酸纤维素。分别与未经干法预处理的SBC-CA和SBC-CB相比，经干法预处理3 h后进一步制得的Pre-SBC2-CA与Pre-SBC2-CB的酯化反应活性效率最佳，取代度分别为2.82、0.76，提高了20.5%、46.2%，产率增大1.2和1.3倍；结晶度指数提高1.26和1.09倍，水接触角增大74.1%和20.5%，最大分解速率对应温度高达380和369 ℃，初始分解温度与完全分解温度同步提高。 |
| Abstract: |
| In this study， cellulose acetate （SBC-CA， Pre-SBC1-CA， Pre-SBC2-CA） and cellulose benzoate （SBC-CB， Pre-SBC1-CB， Pre-SBC2-CB） were prepared by acetylation （homogeneous） and benzoylation （heterogeneous） reactions， respectively， with sugarcane bagasse cellulose before and after dry pretreatment at different times as raw material. The samples were characterized to investigate the effects of dry pretreatment on esterification activity of sugarcane bagasse cellulose， with their structure and properties. The results showed that dry pretreatment effectively improved the esterification activity of sugarcane bagasse cellulose， and was conducive to the preparation of cellulose acetate and cellulose benzoate with favorable crystalline structure， hydrophobic properties， and thermal stability. Compared with SBC-CA and SBC-CB without dry pretreatment， Pre-SBC2-CA and Pre-SBC2-CB with dry pretreatment for 3 h exhibited the highest esterification efficiency with substitution degrees of 2.82 and 0.76， increased by 20.5% and 46.2%， while yields rose by 1.2 and 1.3 times， the crystallinity index increased by 1.26 and 1.09 times， the water contact angle increased by 74.1% and 20.5%， respectively. Theremore， the temperatures corresponding to the maximum degradation rate of Pre-SBC2-CA and Pre-SBC2-CB reached 380 and 369 °C， with both the initial and complete decomposition temperature increasing simultaneously. |
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