摘 要：文章緊緊圍繞廢物利用的主題，將我們常見的廢報(bào)紙變廢為寶，考慮到廢報(bào)紙中含有大量纖維素，本實(shí)驗(yàn)就將從廢報(bào)紙中提取纖維素作為切入點(diǎn)，然后延伸了廢報(bào)紙中提取出來的纖維素的應(yīng)用面，別出心裁地把提取出的纖維素制作成吸油煙性氣凝膠，并在該氣凝膠的循環(huán)利用方面做了一些工作。從廢報(bào)紙中提取纖維素分為三大步驟：（1）廢報(bào)紙的預(yù)處理。（2）廢報(bào)紙的脫墨處理。（3）纖維素的提取以及提純。纖維素吸油煙型氣凝膠的制備分為三大步驟：（1）纖維素水凝膠的制備。（2）冷凍干燥處理。（3）氣凝膠的疏水處理以及功能特性測試。

關(guān)鍵詞：廢報(bào)紙；纖維素；氣凝膠；吸油煙

引言

廢報(bào)紙作為一種富含纖維素的廢物，因其量大并且廉價(jià)易得，可以進(jìn)行資源化利用。廢報(bào)紙的再利用，對家庭，社會，國家都有著不同程度的影響。廢報(bào)紙循環(huán)利用的關(guān)鍵是廢報(bào)紙的脫墨技術(shù)，脫墨的質(zhì)量決定著廢報(bào)紙的再利用價(jià)值。纖維素是自然界中含量最為豐富的大分子化合物之一，它具有綠色、環(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)，隨著全球能源的日益減少，纖維素作為一種可再生的綠色能源受到研究者的廣泛關(guān)注。但是，纖維素結(jié)構(gòu)規(guī)整，具有致密的晶體結(jié)構(gòu)，大量的羥基被封閉，使得反應(yīng)試劑難以與纖維素反應(yīng)，限制了纖維素的研究與應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)課題不僅研究纖維素氣凝膠在吸油煙方面的用途，亮點(diǎn)還在于利用廢報(bào)紙?zhí)崛±w維素以達(dá)到廢物利用的目的。

1 從廢報(bào)紙中提取并提純纖維素

1.1 廢報(bào)紙的預(yù)處理

將廢報(bào)紙機(jī)械粉碎，得到廢報(bào)紙碎屑，作為實(shí)驗(yàn)原材料，備用。

1.2 廢報(bào)紙的脫墨處理

廢報(bào)紙的脫墨方法有很多，不同的印刷技術(shù)也影響著脫墨方法的選擇，本實(shí)驗(yàn)對廢報(bào)紙的脫墨處理是以堿洗處理為主要手段，加以適當(dāng)醇洗和適當(dāng)雙氧水漂白得到的，脫墨效果還算理想。

1.2.1 堿洗

準(zhǔn)確稱量2g紙屑原料，先將原料進(jìn)行堿洗處理，即放入PH=14的氫氧化鈉（40mL）溶液中油浴加熱，80℃條件下堿洗4h。

1.2.2 醇洗

將堿洗處理過的紙漿用無水乙醇浸泡1h并放入超聲波儀器中進(jìn)行處理。

1.2.3 漂白

用過氧化氫（30%）處理醇洗過的紙漿3h。

1.3 纖維素的提取以及提純

將上述脫墨處理過的廢報(bào)紙紙漿低溫溶解到NaOH脲素混合溶液中，然后除去沒有溶掉的廢渣，就可以得到溶解了纖維素的NaOH脲素溶液，然后將溶液裝入透析袋中進(jìn)行透析處理，便可以得到纖維素。

1.3.1 纖維素溶劑的配制

NaOH：Urea：H2O=7：12：81（質(zhì)量比）。配制成在低溫下有效溶解纖維素的溶劑[1]

1.3.2 纖維素的提取

將堿洗、醇洗、漂白過的紙漿倒入配制好的纖維素溶劑中，低溫溶解。

1.3.3 纖維素的提純

將溶解的纖維素液體進(jìn)行除雜，得到純凈的纖維素溶液，然后進(jìn)行透析處理，直至透析的水PH=7左右。此時(shí)透析袋里得到的便是比較純凈的纖維素。

2 纖維素吸油煙型氣凝膠的制備及測試與評價(jià)

通過冷凍干燥，將纖維素水凝膠冷凍干燥為纖維素氣凝膠，纖維素水凝膠中要加入適當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑，目的是保證制造出來的纖維素氣凝膠有一定的彈性和力學(xué)性能，以便于纖維素氣凝膠的循環(huán)利用，也便于之后進(jìn)行疏水等處理。

2.1 纖維素水凝膠的制備

2.1.1 纖維素水凝膠的制備

準(zhǔn)確稱量3g制備好的纖維素，將適量純凈水加入到纖維素中，得到纖維素水凝膠。

2.1.2 交聯(lián)劑的添加

2.1.3將得到的水凝膠，加入0.3g戊二醛作為交聯(lián)劑。放入超聲波儀中處理20min，備用。

2.2 冷凍干燥

使用冷凍干燥機(jī)進(jìn)行冷凍干燥處理，處理36h。得到纖維素氣凝膠，因?yàn)樘砑恿诉m當(dāng)?shù)慕宦?lián)劑，氣凝膠有一定的彈性和固定的形狀。

2.3 氣凝膠的疏水處理

2.3.1 疏水處理溶液的配制

使用環(huán)己烷做溶劑，十八烷基三氯硅烷做溶質(zhì)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%）配制有機(jī)溶液。

2.3.2 疏水處理

將得到的纖維素氣凝膠浸泡其中，浸泡處理6h。（注意不要密封，注意通風(fēng)）浸泡處理后，放入烘干箱中做烘干處理，直至烘干為止，得到疏水處理后的纖維素氣凝膠。

2.4 成品的功能特性測試與實(shí)驗(yàn)意義評價(jià)

2.4.1 將得到的成品進(jìn)行吸油煙處理，效果很好。然后將得到的纖維素氣凝膠進(jìn)行吸油實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明本實(shí)驗(yàn)得到的纖維素氣凝膠能吸比自身重幾十倍的油。并且可以將油擠出來以達(dá)到纖維素氣凝膠的循環(huán)利用。

2.4.2 實(shí)驗(yàn)的意義與總結(jié)評價(jià)

本實(shí)驗(yàn)的成品測試表明該纖維素氣凝膠有良好的吸油煙性，并且可以循環(huán)使用，因?yàn)樵鲜抢w維素，最后失效的氣凝膠還可以很快分解從而不會污染環(huán)境，本實(shí)驗(yàn)既體現(xiàn)了廢物利用的主題思想，又達(dá)到了產(chǎn)品對環(huán)境友好的要求，一舉兩得，對廢報(bào)紙的利用提供了一些思路和方法，對社會和日常生活產(chǎn)生了良好的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]低溫溶解難溶解性大分子的機(jī)理及新材料構(gòu)建[Z].武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院，2012-10-16.