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木质纤维生物质是地球上最丰富的可再生生物质资源,主要由纤维素、半纤维素和木质素三大成分组成,其中纤维素微纤丝作为“骨架”,周围由半纤维素和具有三维网络结构的木质素交联。半纤维素含量在生物质中占25%～35%。长期以来,关于纤维素和木质素利用的研究在生物质资源研究中占据了主导地位。半纤维素因其具有多样的种类和复杂的结构而一直未实现高值化利用。如何高效转化利用半纤维素,使其成为替代石油基材料的新材料和化学品,并减少环境污染,具有极其重要的理论和实际意义。近年来,各大制浆造纸企业在制浆过程中采用水热处理技术预先降解和溶出部分细胞壁组分(木材自水解物),该技术降低了制浆过程中的能耗和化学品,然而木材自水解物的利用成为制浆造纸企业亟待解决的问题。该木材自水解物的利用研究对农林生物质资源的高效利用、提高制浆造纸企业的经济效益、环境保护都具有现实和长远的意义。因此,本论文以富含半纤维素的木材自水解物为原料制备木材自水解物基复合膜,为木材自水解物的利用提供理论依据和技术支撑。研究主要结论如下:(1)木材自水解物(WAH)的主要组分是半纤维素、低聚木糖、单糖和木质素,占水解液干重的98.35%,其中纤维素组分含量为61.33%,单糖占12.81%,低聚木糖占1 3.70%,木质素含量为10.51%。木材自水解物的重均分子量(Mw)为2300 g/mol,数均分子量(Mn)为260 g/mol。WAH中半纤维素组分的主要结构为聚O-乙酰基-4-0-甲基葡萄糖醛酸木聚糖,Mw为2720 g/mol。(2)以木材自水解物(WAH)和壳聚糖(CS)为原料,通过化学交联作用制备WAH/CS复合膜。对该WAH/CS复合膜的微观形貌、热稳定性、阻氧性能等进行表征,结果表明,WAH/CS复合膜具有平滑的表面,较强的力学性能,拉伸强度值高达71.2 MPa;该复合膜具有较好的光透过率,透光率在75%～80%范围内;WAH/CS复合膜的氧气透过量低至0.15 cm3·m-2·24 h-1·kPa-1。当WAH和CS的体积比达到1:1时,复合膜的力学性能、热稳定性和阻氧性能达到最佳。(3)在以WAH和CS制备膜的基础上,利用纳米纤维素(NCC)作为增强材料制备力学性能、柔韧性和热稳定性等性能更加优异的木材自水解物基复合膜。以WAH、CS和NCC为原料,通过化学交联作用制备WAH/CS/NCC复合膜。结果表明,与WAH/CS复合膜相比,WAH/CS/NCC 复合膜具有更平滑的表面,力学性能显著增强,并且该复合膜的断裂伸长率可高达4.7%,说明该复合膜的韧性较好;WAH/CS/NCC复合膜的氧气透过量低至3.57 cm3·m-2·24 h-1·kPa-1。因此,WAH/CS/NCC复合膜具备的优异的性能为木材自水解基膜材料在食品包装领域的应用提供了理论依据和技术支持。