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细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)是由细菌分泌产生的一类纤维素,它的化学组成与植物纤维一致,都是由D-葡萄糖通过β-1,4-糖苷键连接而成的,虽然化学组成相似,但是其性能与植物纤维却有很大不同。细菌纤维素作为一种有潜力的新型生物材料,具有许多优于植物纤维独特的结构特点和功能特性,如:高氢键结合能力、高弹性模量、高结晶度、高吸水性透气性及良好的生物相容性等优点,使其相关研究及应用受到了科学界的广泛关注。目前细菌纤维素在医学、纺织、造纸和生物化学等方面有着广泛的应用,尤其是在生物医学和特种纸方面有着巨大的发展潜力。本文使用机械疏解的方法分散细菌纤维素,在确定的分散浓度下,对不同分散转数的细菌纤维素做了结构特点和相关特性的研究,进而确定了较好的分散条件。之后将细菌纤维素分别以不同的添加量添加到不同打浆度的针叶木纤维和混合长纤维纸浆中配抄成纸,通过检测纸张物理强度,分析成纸强度变化机理,判断细菌纤维素的最好添加量。研究结果表明细菌纤维素经过机械疏解之后可以分散成均匀的纤维悬浮液,电镜观察下发现细菌纤维素具有纳米级网络结构,纤维极细;细菌纤维素湿膜具有较强的持水性,持水率达到98.28%;经过疏解之后细菌纤维素具有较高的聚合度,聚合度达到5000左右。分散之后的细菌纤维素添加到不同长纤维中配抄成纸,纸张物理强度有不同程度的升高,对于40°SR针叶木浆纤维而言,在细菌纤维素添加量为3%时,纸张抗张指数最大达83.9 N m/g,较原针叶木浆纤维纸抗张强度提高了13.2%,撕裂指数最大达12.1 mN m~2/g提高了12.1%,耐破指数最大达6.35 kPa m~2/g提高了8.3%;对于混合长纤维而言,在细菌纤维素增加到6%的时候,抗张指数最高17.03N m/g,比原纸强度升高了31.3%。纸张撕裂、耐破指数达到最大值分别为:18.61mN m~2/g和11.78 kPa m~2/g,在原纸基础上分别提高了67.0%和49.3%。从环境扫描电镜和红外光谱分析中得出,细菌纤维素具有纳米级纤维网状结构,比表面积比较大,细菌纤维素表面的游离羟基能与针叶木浆纤维的游离羟基形成新的氢键结合,从而增强纸张的物理指标,达到增强的目的。