综述：改性剑麻纤维作为生物复合材料增强剂的提取与表征

这篇综述探讨了剑麻纤维（NF）经连续化学处理（NaOH和NaClO）后作为生物复合材料增强剂的性能优化。研究通过FTIR、XRD、TGA等技术证实，处理后的纤维结晶度（CI）提升至85.71%，热稳定性（Tmax达345°C）和疏水性（接触角113.67°）显著增强，其与木薯麸基质的界面相容性改善，弯曲模量提高20%。该研究为农业副产物高值化利用提供了可持续解决方案。

　　

改性剑麻纤维作为生物复合材料增强剂

引言

剑麻（Furcraea andina）是哥伦比亚重要的经济作物，其加工副产物剑麻短纤维（NF）占原料96%，但利用率不足。本研究通过NaOH和NaClO连续处理NF，系统评估其作为生物复合材料增强剂的潜力，为解决合成材料的环境问题提供新思路。

材料与方法

剑麻短纤维经三步处理：高压灭菌（AF，125°C）、5% NaOH脱木质素（DF）、5% NaClO漂白（BF30/60/90）。采用FTIR分析化学组成，XRD测定结晶度（Segal法），SEM观察表面形貌，TGA/DSC评估热稳定性，并通过三点弯曲试验测试复合材料力学性能。

化学与结构特性

FTIR显示，BF90样品中1732 cm^-1（半纤维素C=O）和1505 cm^-1（木质素芳环）特征峰消失，证实非纤维素组分有效去除。XRD表明，漂白处理使纤维结晶度从61.57%（NF）提升至85.71%（BF90），归因于纤维素I_β的（200）晶面间距缩小。

热稳定性

TGA显示，BF60的纤维素降解温度（T_max）达345°C，较NF（310°C）显著提高。DSC分析发现，处理后的纤维熔融焓（ΔH）增加，如BF60为111.8 J/g，表明纤维素分子链重组增强了热稳定性。

表面形貌与疏水性

SEM观察到BF90纤维表面明显原纤化，形成微米级沟槽（图5）。接触角测试中，CBF60复合材料达到113.67°，呈现疏水性（>90°），归因于木质素去除和表面粗糙度增加。

复合材料性能

含BF60的复合材料弯曲模量（989.5 MPa）较未处理组提升20%，SEM断口显示纤维与木薯麸基质紧密结合（图9）。PCA分析证实结晶度（CI）与力学性能呈强正相关（r=0.88）。

创新与展望

该研究首次提出NaOH-NaClO协同处理剑麻纤维的优化方案，其高结晶度和原纤化特性为生物复合材料设计提供了新思路。未来可探索与聚乳酸（PLA）等生物高聚物的复合应用，推动农业废弃物在包装、园艺等领域的产业化。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持结论）