离子液体-球磨法制备柠檬籽纤维素纳米纤丝及其结构表征

张 欢，戴宏杰，陈 媛，高焕秋，刘 姣，马 良，余 永，张宇昊

（西南大学食品科学学院，重庆 400715）

天然纤维素由无定形区和结晶区域组成，经过机械、化学或酶法处理后，高分子纤维素被分解形成直径小于100 nm的纳米纤维素[1]。纳米纤维素来源广泛，主要可从棉花、稻草、小麦秸秆以及果蔬皮渣等植物原料中获得，因具有宏观纤维素和纳米材料的优异特性（如低热膨胀系数、生物降解性、高比表面积和可持续性等）而受到越来越多的关注[2]。纳米纤维素通常由物理法（高压均质、微射流、超细研磨等机械手段）、化学法（酸水解、氧化等）和生物法（酶水解及细菌、合成）获得[3]。一般来说，根据原料来源及制备方法等差异，纳米纤维素又可分为纤维素纳米晶、纤维素纳米纤丝（cellulose nanofibrils，CNF）和细菌纤维素[3]。CNF作为纳米纤维素的一种，长度为几微米，具有较高的机械性能以及低密度和高亲水性等特性，在包装、复合材料和生物医学等方面具有广阔的应用前景[4]。

目前制备CNF的方法主要包括高压均质、超细研磨、超声波处理和低温破碎等手段[4]，这些手段大多为机械操作方式，存在能耗高、操作繁琐、仪器系统易堵塞等缺陷，因而限制了其应用。球磨是一种在材料和研磨介质之间施加能量将材料的尺寸减小到纳米水平的机械技术[5]。与其他机械方式相比，球磨法除了操作更简便、不会造成堵塞外，还可在室温和常压下大量生产纳米纤维素，但仅采用球磨操作所需的能耗也不低。马海珠等[6]通过亚临界乙醇预处理漂白阔叶木浆后再球磨获得CNF，但需要在150 ℃下进行1 h的加热处理，且球磨时间也较长。……