纤维素综合性应用与发展_卢华平0引言纤维素是自然界分布最广、含量最高的一种有机资源，从其来源可分为植物纤维素、海藻纤维素和细菌纤维素，另外纤维素还可通过人工合成的方法制备。纤维素本身具有良好的性能，可用于纺织、造纸、精细化工等生产领域，同时可生成许多种性能不同的纤维素衍生物材料。充分利用纤维素及衍生物对于社会的可持续发展具有十分重要的意义。合成纤维的主要原料石油是一次性资源，随着石油资源的日益枯竭，合成纤维的发展也必将受其制约；而天然纤维素则是来源丰富、可再生的，是自然界赐予人类最丰富的天然高分子资源。用天然纤维素制得的制品可生物降解，符合现代环保、绿色化学和可持续发展的要求，所以近年来对天然纤维素资源的开发与应用研究相当活跃［1］。随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们对产品的性能要求也越来越高，单纯的纤维素加工已不能满足需要，而如何交叉结合化学、纳米科学、材料学、物理学、仿生学和生物学等学科进一步有效地利用纤维素，开拓纤维的新领域，也将成为国内外学者研究的重点。1纤维素的结构纤维素是1838年人们在木材中发现的一种化合物，当时认为它是植物细胞的基本物质，所以命名为“cellulose”。纤维素分子的分子式为（C6H10O5）n，1842年Payen首次发现纤维素为长链状β－（1，4）－D－脱水葡萄糖聚合物。纤维素的纯品无色、无嗅、无味，不溶于水和一般有机溶剂，且在自然水解的情况下产物为纤维二糖。通过分析纤维二糖的结构，发现纤维素中葡萄糖单位是通过β－（1，4）－苷键连接的，同时也证明了纤维二糖是纤维素的重复结构单元。纤维素和纤维二糖的分子结构式如图1所示［2］。纤维素大分子为无支链直线分子，分子链及分子内存在大量的氢键，使大分子牢固地结合在一起，在结构上具有高度的规整性。由于敛集密度较高，使得纤维素不溶于水和有机溶剂，只能溶于铜铵等特殊溶液，水解过程中可以生产纤维四糖、纤维三糖、纤维二糖，最终水解产物为葡萄糖。2纤维素的来源纤维素主要来源于植物［3］，一些细菌及被囊类动物也可合成纤维素，再者就是通过化学合成的方法制备人工合成纤维。收稿日期：2022-03-10作者简介：卢华平，航天材料及工艺研究所技术人员。纤维素综合性应用与发展卢华平，李文帆（航天材料及工艺研究所，北京101076）纤维素是一种应用领域极广的有机资源，具有良好的性能，可用于纺织、造纸和精细化工等生产领域，同时可生成许多种性能不同的纤维素衍生物材料。将纤维素与化学、纳米科学、材料学、物理学、仿生学和生物学等学科结合起来，能够有效地综合利用纤维素，同时又进一步开拓了纤维的应用领域。纤维素；交叉；综合利用；化石能源Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2022.03.027中图分类号：TQ352.73文献标识码：A文章编号：2095-0101（2022）03-0074-03图1纤维二糖及纤维素的分子结构式本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！