低共熔溶剂预处理麦草制备含木质素纳米纤维素和薄膜

摘要

【目的】为了麦草秸秆原料的高效利用，开发新型低共熔溶剂（DES），以实现含木质素纳米纤维素的制备，以及后续功能材料的构建。【方法】以麦草为原料，通过不同DES预处理（苄基三甲基氯化铵–草酸DES、苄基三乙基氯化铵–草酸DES）结合高压均质机械处理，制备含木质素纳米纤维素，利用溶液浇筑法制备聚乙烯醇/含木质素纳米纤维素复合薄膜，研究含木质素纳米纤维素微观形貌、化学基团、热稳定性、分散性，以及复合薄膜的光学性能、微观结构和力学性能。【结果】苄基三甲基氯化铵–草酸DES预处理后，麦草残渣尺寸更加细小且热稳定性更强，获得的含木质素纳米纤维素带有更强的负电性（-8.62 mV），制备的复合薄膜具有更高的雾度（36.82%）。苄基三乙基氯化铵–草酸DES处理制备的含木质素纳米纤维素保持了复合薄膜较高透明度（> 67%），并实现了最高的薄膜拉伸强度（57.16 MPa）。【结论】苄基三甲基氯化铵–草酸DES在增强含木质素纳米纤维素负电性和提高复合薄膜雾度方面更有优势，苄基三乙基氯化铵–草酸DES在提高复合薄膜透明度和力学强度方面效果更佳，两者可满足不同光管理应用场景的需求。

关键词

麦草 / 聚合物薄膜 / 低共熔溶剂 / 光学性能 / 微观结构 / 力学性能 / 高压均质