2.4热重分析通过同步热分析仪对TS、烟草TS-CNC进行热重分析,秸秆得到热重曲线(图4)和微商热重曲线(图5)及主热解特征参数(表2)。素纳从图4和表2可以看出原料TS的米晶初始降解温度为204.94℃,经过亚硫酸铵氧化处理及超声波破碎后TS-CNC的备及表征初始降解温度为201.47℃,相比原料,分析降低了1.7‰原因可能是烟草纤维素纳米晶的粒径较小,比表面积大,秸秆聚合度低,素纳裸露的米晶活性基团较多,且不含热稳定性高的备及表征木质素,使热稳定性下降。分析 从图5的烟草DTG曲线中可以看出,相较于TS,秸秆TS-CNC的素纳主热解峰向低温区移动,热稳定性能弱于TS,在主热解温度范围内(200~400℃),主要是纤维素的β-1,4糖苷键和C=O、C-C的断裂,最终裂解为CO、C02、H2O等气体。 2.5流变行为研究由于制备的CNC悬浮液浓度较低,因此通过使用旋转蒸发仪,除去CNC悬浮液中的部分水分,得到较高固体质量分数的CNC悬浊液,计算固体质量分数含量分别为1.76%,2.26%。 2.5.1稳态剪切行为CNC悬浮液剪切速率与黏度η的关系曲线如图6所示,CNC悬浮液的表观黏度随剪切速率增大而逐渐减小,且固含量越高,η越高。在测试范围内,CNC悬浮液固体质量分数在达到1.76%时,悬浮液表现出明显的剪切变稀行为,在固体质量分数低于1.76%时,在高剪切速率下悬浮液表现出剪切变稀行为,这主要是由于剪切应力使CNC网络结构发生断裂,导致黏度下降,出现剪切变稀行为。 2.5.2动态流变行为流变体系的线性黏弹区域通过动态应变(γ)扫描确定,CNC悬浮液的储能模量G’和损耗模量G”与动态应变ε的关系曲线如图7(a)和图7(b)所示。从图7中可以看出,应变增加到一定值,G’、G”开始下降,弹性下降明显,这是由于在一定应力作用下CNC结构被破坏,CNC悬浮液的浓度越高,G’、G”开始下降所对应的应变越小。为保证体系处于线性黏弹区域,选择应变为3.0%。 不同固体质量分数的CNC悬浮液的G’、G”与角频率ω的关系曲线如图8(a)和图8(b)所示。随ω增加,G’和G”呈上升趋势,在低角频率时,曲线斜率随CNC同体质量分数的增加逐渐降低,当固体质量分数大于1.76%时,曲线斜率不再发生变化,表明体系在该同体质量分数下已具有明显的网络结构,表现出凝胶形态,达到凝胶形态的CNC胶体物质可应用到食品中,对食品起到保温隔热的效果。 2.6CNC添加量对烟草薄片感官抽吸品质的影响设置不同的CNC添加量0%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%,0.8%(以烟草薄片固含量计)添加到烟草薄片片基中,以39%涂布率进行涂布,对得到的烟草薄片进行切丝处理,分别卷制成卷烟进行感官评吸,结果见表3。由表3可知,CNC添加量为0.6%的烟草薄片,感官评分最高为94.42分,可以在一定程度上改善卷烟的香气,减轻卷烟的杂气和刺激性,丰富卷烟烟气。 3结论以烟草秸秆为原料,通过过硫酸铵氧化法及超声处理成功制备了烟草秸秆纤维素纳米晶,冷冻干燥后得到纤维素纳米晶气凝胶。通过透射电镜观察其直径达到10nm左右,长度为50-60nm;傅里叶红外光谱分析表明,大部分半纤维素和木质素已被除去;X射线衍射分析表明,纯化纤维素及烟草秸秆纤维素纳米晶仍保留纤维素I型结构,纤维素纳米晶的结晶度略低于纯化纤维素,可能是由于超声处理时间过长导致;热重分析表明纤维素纳米晶的热稳定性相较于原料有所降低;流变行为表明纤维素纳米晶固体质量分数在达到1.76%时,表现出凝胶结构和明显的剪切变稀行为;将CNC按照不同添加量加入到烟草薄片片基中,添加量为0.6%(烟草薄片固含量计)时,感官评分最高,可以减轻卷烟的杂气和刺激性,丰富卷烟的香味。 声明:本文所用图片、文字来源《云南大学学报(自然科学版)》,版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题,请与本网联 相关链接:纤维素,烟草,硫酸铵 |
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