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纳米纤维素纤维(NCF)作为一种重要的纤维素衍生物,有良好的生物相容性、生物可降解性、多羟基结构与无毒害等特点,其具有广阔的应用前景。期望更绿色环保的新型氧化法用于NCF制备,能促进其产业化进程。以桉木为原料,研究以磷酸-过氧化氢预处理工艺预处理时间和过氧化氢用量对于桉木纤维的得率、羧基含量、木质素含量、纤维形态等影响。另外利用桉木NCF作为废纸浆强度添加剂,并研究了桉木NCF对废纸浆手抄纸的机械性能影响。研究过程中采用了扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射仪、同步热反应仪等先进分析技术对样品进行表征,获得主要研究结果与结论如下:(1)桉木粉经由磷酸-过氧化氢预处理,发生的主要过程包括木质素氧化降解、碳水化合物酸性水解和氧化降解以及纤维素氧化。当过氧化氢用量为30-50 mmol/g,预处理时间12-48 h,样品基于生物质得率为53.84%-74.13%,木质素含量为2.67%-4.53%,羧基含量为0.1035-0.3995 mmol/g。(2)桉木粉经由磷酸和过氧化氢一步预处理,在经过高压均质处理可获得纳米纤丝。经过TEM分析显示,该纳米纤丝的宽度尺寸小于100 nm,长度尺寸可达数千纳米,纤丝形态表现出分支和分叉结构,存在相互缠绕现象。经过XRD分析显示,与原料相比,纳米纤丝的晶型结构没有发送改变均为纤维素I型,结晶度则从原料的53.29%提高到60.58%-66.33%。(3)桉木M/NCF作为再生纸强度添加剂使用,可以显著提高再生纸机械性能。当添加10%的20 mmol/g过氧化氢预处理36 h的桉木M/NCF,对再生静电复印纸(ECP)、废旧箱板纸(OCC)OCC-1和OCC-2的抗张强度分别提升66%、24%和25%。同时研究发现通过提高废纸浆打浆度、增加湿压榨工序和添加阳离子淀粉可以进一步大幅度的提高再生纸的抗张强度。磷酸和过氧化氢预处理,直接从未经任何化学预处理的桉木粉制备桉木NCF,具有化学品容易获取、提取步骤简单、基于生物质得率高等优势。桉木NCF作为再生纸的强度添加剂对再生纸的机械能力有显著的提升作用,具有推广应用价值。