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第 35 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.35, No.11
2018 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2018

功能材料
油茶果壳中纳米纤维素的分离与成膜性能

2
1*
姚 进 1,2 ，李知函 2,3 ，史军华 1,2 ，曾广胜 ，朱和平
（1. 湖南工业大学 包装设计艺术学院，湖南 株洲 412007；2. 湖南工业大学 包装与材料工程学院，湖
南 株洲 412007；3. 广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室，广西 南宁 530004）

摘要：以茶籽油生产过程中的废弃物——油茶果壳为研究对象，首先采用亚硫酸盐预蒸煮实现纤维素、半纤维
素和木素、茶皂素等组分的分离，然后经硫酸热水解得到油茶果壳纳米纤维素（CNC），最后压滤制得高强度透
明薄膜。利用 SEM、TEM、XRD、TG、UV-vis、电子万能试验机对纳米纤维素及其薄膜进行了结构表征与热
学性能、光学性能、力学性能测试。结果表明，从油茶果壳中提取分离得到的纳米纤维素呈棒状，直径为 6~10
nm，长度为 300~500 nm，属于纤维素Ⅰ型，结晶度为 68%，热分解温度为 230 ℃；压滤制备得到的纳米纤维素
薄膜厚度为 0.03 mm 时，在 600~800 nm 波段处透光率为 76%~81%，拉伸强度为 75.6 MPa，可用于制备高强度
的透明食品薄膜包装材料。
关键词：油茶果壳；纳米纤维素；透明薄膜；生态包装材料；功能材料
中图分类号：TS71+1 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2018) 11-1853-06

Seperation of Cellulose Nanocrystals Isolated from Fruit Shell of
Camellia Oleifera Abel and Their Film-forming Property

2,3
1*
1,2
1,2
2
YAO Jin , LI Zhi-han , SHI Jun-hua , ZENG Guang-sheng , ZHU He-ping
（1. School of Packing Design and Art, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, Hunan, China; 2. School of
Packaging and Materials Engineering, Hunan University of Technology, Zhuzhou 412007, Hunan, China; 3. Guangxi
Key Laboratory of Clean Pulp & Papermaking and Pollution Control, Nanning 530004, Guangxi, China）
Abstract: Cellulose, hemicellulose and lignin, tea saponin and other components were first separated from
the waste in the production process of tea seed oil-shell of Camellia oleifera Abel (SCOA) by using sulfite
predigesting. Then, the obtained cellulose was thermally hydrolyzed by sulfuric acid to produce cellulose
nanocrystals (CNC). Finally, transparent films with high tensile strength were obtained by filter pressing.
SEM, TEM, XRD, TG, UV-vis and universal strength testing machine were used to characterize the internal
structure and thermal properties of CNC, the optical properties and mechanical properties of the films. The
results showed that the derived CNC possessed a rod-like structure with a diameter in the range from 6 to
10 nm and a length from 300 to 500 nm. In addition, the CNC belonged to Ⅰ type cellulose, its
crystallinity and decomposition temperature were about 68% and 230 , respectively.℃ The CNC film with
0.03 mm thickness exhibited transmittance between 76% and 81% at 600~800 nm wave-band with a tensile
strength of 75.6 MPa. So, the CNC has a great potential for practical application in the field of food
packaging.
Key words: shell of Camellia oleifera Abel; nanocellulose; transparent film; ecological packaging material;
functional materials
Foundation items: Key Research and Development Project of Hunan Provincial Science and Technology

收稿日期：2017-11-04; 定用日期：2018-02-12; DOI: 10.13550/j.jxhg.20170902
基金项目：湖南省科技厅重点研发计划项目（2017WK2042）；湖南省自然科学基金项目(2017JJ4006)；湖南省研究生创新基金项目
（CX2016B633）；广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室开放项目（KF201712）；湖南工业大学“绿色包装与安全”重点项目
（2016ZBLZ02）与“绿色包装与安全”博士生专项项目（2016ZBLB02）
作者简介：姚 进（1987—），女，博士生，E-mail：yaojindyx@163.com。联系人：朱和平（1965—），男，教授，博士生导师，电话：
0731-28182031，E-mail：hepingzhu2017@sina.com。