近日,材料学院木质素高值化利用创新团队在纤维素材料表面酯化改性研究领域取得重要进展,在纤维素领域国际知名期刊《Cellulose》((中国科学院二区,IF=4.9)发表题为“Ultrafast surface esterification of cellulosic materials in aqueous media at room temperature”的论文。该研究核心技术“一种纤维素表面酯化产物及其制备方法和应用”已获国内发明专利授权(ZL2023116418350),并已完成国际PCT申请(PCT/CN2024/100523),拟进一步布局国际烟用滤棒市场。
我国烟草行业税利约占全国财政总收入的7%,为稳定我国经济大盘、保证国家和地方财政增收、促进经济社会发展作出了重要贡献。烟用滤棒是卷烟的重要组成部分,烟用滤棒材料所用醋纤级浆粕原料、醋纤(醋酸纤维素)制备核心技术及设备均由国外垄断,国内烟用滤棒材料供应受制于人。
该研究创新性地采用乙烯基酯酯交换法,在国际上首次实现了表面酯化纤维素材料的常温水相快速制备,将纤维素的酯化反应从无水有机溶剂体系切换到常温水体系,反应时间由数小时至数天降低至数秒至数分钟,反应效率显著提升。
该技术应用潜力巨大,针对烟用醋纤原料和技术上的“卡脖子”问题可另辟蹊径,以传统纸浆纤维为原料,通过表面乙酰化赋予纸浆纤维对卷烟烟气有害物质的良好吸附特性,从而替代传统烟用醋纤丝束,开发全新的改性纸浆纤维基烟用滤棒。该技术有望突破现有醋纤浆粕原料和醋纤制备技术垄断,实现我国烟用滤棒生产的完全国产化,通过原始技术创新从源头化解我国烟用醋纤供应风险,对维护我国烟草利税稳定具有重要的战略意义。
材料学院硕士研究生邢添庆和赵腾飞为共同第一作者,袁同琦教授团队曹学飞副教授和孙少妮副教授为共同通讯作者,北京林业大学为第一署名单位。该工作得到了国家自然科学基金(32071717)和北京林业大学5·5工程研究与创新团队项目(BLRC 2023B05)项目的资助与支持。
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