1前言

随着经济的发展，物品的利用价值越来越被看重，以往的纳米纤维素的制备原材料通常是木材或是其他一些农作物的秸秆，他们的利用价值高或是回收成本高昂，而红麻的经济利用价值和回收成本有相对低廉，以红麻为原料来制作纳米纤维素则有着较高的经济再利用价值。

2 文献综述

2.1 纤维素的来源及性质

纤维素是自然界中储备量最大，分布最广的天然可再生有机物，主要存在于自然界的各种植物当中，也有少量的存在微生物当中。可从各种植物当中直接获得，一般木材和竹子中，纤维素占约40%~50%，禾草类一般在38%~55%，棉花纤维素含量最高，约为95%~99%，本次研究的红麻纤维素约占55.5%。

已有的研究表明纤维素是由吡喃型D-葡萄糖基单元彼此通过beta;-1→4-糖苷键连接而成的线性不分支高聚物,对其进行元素分析结果显示：C=44.44%，H=6.17%，O=49.39%,它的化学式为(C₆H₁₀O₅)_n。对纤维素进行X-射线测试，发现纤维素由结晶区和无定形区两个部分接替排列组成，结晶区的分子排列整齐有规则，可以呈现清晰的X-射线图；无定形区的分子排列松散，间距大，无规律，不能呈现清晰的X-射线图。结晶区在纤维素中的含量多少用结晶度表示，随着纤维结晶度的增加，其抗张强度、弹性模量、硬度、密度、尺寸稳定性均随之增加；而伸长率、吸湿量、膨胀度、强韧性、柔软度均随之降低。无定形区的表面有许多游离的羟基使得纤维素不是十分的稳定；并且纤维素具有很强的亲水性，导致纳米纤维素不能与聚乙烯和聚丙烯等材料相结合，因此需要对其进行表面改性来弥补这些局限。至于结晶区和无定形区是如何分布的到目前还没有明确且一至的见解。所以对于结晶区和无定形区的研究仍然是一个关键点。

纤维素在常温下不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂，如酒精、乙醚、丙酮、苯等。也不溶于稀碱溶液当中。在一定条件下，纤维素与水发生反应，纤维素由长链分子变成短链分子，直至氧桥全部断裂，变成葡萄糖。某些酸、碱和盐的水溶液可渗入结晶区，产生无限溶胀，使纤维素溶解；纤维素与较浓的无机酸起水解作用生成葡萄糖；与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素；与强氧化剂作用生成氧化纤维素。

2.2纳米纤维素的结构与性质

纳米纤维素大致可以分为两类，纳米微晶纤维素（NCC）以及纤维素纳米纤丝（NFC）。微晶纤维素是由天然纤维素经稀无机酸水解达到极限聚合度的极细微的白色短棒状或无定形结晶粉末，无嗅无味，颗粒一般在20~80微米，经过稀硫酸水解后得到形状较规整的短棒状NCC，长约50~60nm，宽约5~10nm，而纤维素纳米纤丝长约数百纳米，直径约为2~4nm，它们之间有较强的表面附着力。