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蔗渣为制糖工业副产物,属于农业废弃物,目前只有少部分的蔗渣用于造纸行业中,大部分蔗渣用于锅炉燃料,这造成了极大的资源浪费与环境污染。本文基于扩大蔗渣的应用范围及提高其附加价值,采用成熟的TEMPO/Na Cl O/Na Br氧化体系处理蔗渣成品浆,探讨氧化反应的氧化规律;再经过微射流高压均质机制备蔗渣纳米纤丝纤维素,并对其直径与结晶度等进行表征;将蔗渣纳米纤丝纤维素溶液与聚乙烯醇通过物理共混的方式制备蔗渣纳米纤丝纤维素/聚乙烯醇复合凝胶膜;将蔗渣纳米纤丝纤维素悬浮通过真空抽滤的方式制备成纳米纤丝纤维素薄膜,然后将其浸渍在聚甲基丙烯酸甲酯溶液中,制备蔗渣纳米纤丝纤维素/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。研究结果表明:1、经TEMPO/Na Cl O/Na Br体系氧化后,蔗渣纤维素纤维分子上引入了大量的羧基基团,随着Na Cl O氧化剂用量的增加,氧化纤维素纤维的羧基含量呈上升趋势,当Na Cl O用量为7 mmol/g时,蔗渣氧化纤维的羧基含量为1.01 mmol/g;傅里叶红外(FT-IR)显示蔗渣氧化纤维素在波长1720 cm-1处的衍射峰增强,说明有羧基生成;X射线衍射(XRD)结果显示蔗渣氧化纤维素的晶型结构未发生变化;TG分析显示蔗渣氧化纤维素的热稳定性降低。2、经过高压均质后制备了稳定均一、分散良好的蔗渣纳米纤丝纤维素悬浮液。透射电镜(TEM)及原子力显微镜(AFM)结果显示当Na Cl O用量最大为7 mmol/g时,制备的纳米纤丝纤维素的最小直径为20 nm;通过红外(FT-IR)和热重(TG)分析得知,均质过程对于蔗渣氧化纤维素的化学结构和热稳定性几乎没有影响;X射线衍射(XRD)分析得知,高压均质后对于蔗渣氧化浆的结晶度破坏较为严重。3、通过简单易行的物理共混方式,最终制备蔗渣纳米纤丝纤维素/聚乙烯醇复合凝胶膜。由SEM可以得出,蔗渣纳米纤丝纤维素与聚乙烯醇能够均匀混合,且随着蔗渣纳米纤丝纤维素悬浮液添加量的增多,复合凝胶膜表面变得粗糙;FT-IR表明,复合凝胶膜的化学结构未发生变化;XRD表明蔗渣纤维素的晶型未发生变化;拉伸试验结果显示,当蔗渣纳米纤丝纤维素的添加量为6 wt%时,复合凝胶膜力学性能最好,继续添加,由于纳米纤丝纤维素之间的絮聚,会导致力学性能降低。4、通过真空抽滤的方法,制备蔗渣纳米纤丝纤维素薄膜,将其浸渍在聚甲基丙烯酸甲酯溶液中,最终制备出蔗渣纳米纤丝纤维素/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料。由SEM发现,蔗渣纳米纤丝纤维素薄膜断裂面呈紧密的结构,聚甲基丙烯酸甲酯紧密的复合在纳米纤维素薄膜表面;通过拉伸实验测得,复合材料的力学性能随羧基含量的升高而提升;通过透光率可以发现,复合材料NP-4、NP-5及NP-6相对纯聚甲基丙烯酸甲酯薄膜在透明度降低很少,这也为其作为显示器基板材料奠定了基础。