无溶剂球磨纤维素的激活,以有效地改变表面和热解

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 纤维素因键的反复性限制了其加工成有价值的材料.
• 微晶纤维素 (MCC) 需要激活才能进行高效的修改和应用.

研究的目的:

• 为了研究无溶剂的球磨加工处理,以激活微晶纤维素 (MCC).
• 评估球磨机对MCC物理性能及其随后在聚乳酸 (PLA) 复合材料和热解中使用的影响.

主要方法:

• 不同时间的MCC无溶剂球磨.
• 球磨纤维素 (BMC) 的特性,包括粒子大小 (Ð) 和晶体指数 (CrI).
• 化学修改BMC和制备PLA/修改的BMC (m-BMC) 复合膜.
• 对纤维素热解产品的分析.

主要成果:

• 1小时的球磨显著降低了MCC的平均颗粒大小,从48微米降至23.3微米,晶体指数从84.5%降至25.4%.
• 长时间磨超过1小时导致纤维素降解.
• 与PLA/m-BMC复合材料相比,PLA/m-BMC复合材料的拉伸强度提高了77.2%,在破裂时的延伸度增加了189.3%.
• 球磨机提高了纤维素热解产品中的相对糖含量,从33.2%提高到60.4%.

结论:

• 无溶剂球磨是一种有效的激活MCC的方法,可以减少颗粒大小和结晶度.
• 活性纤维素显著改善了PLA复合材料的机械性能.
• 球磨提高了纤维素的适合性用于热解,增加了糖产量.