DOI:10.1016/j.carbpol.2020.117087

当前用于卫生和农业领域的超吸收性聚合物以石油基产品为原料，这引起了社会的深切关注。在此，制备了基于电纺纤维素纳米纤维（ECNFs）的超吸收性纤维（SAFs）。首先，从麦秸中去除纤维素，经TEMPO介导氧化预处理，然后溶解到三氟乙酸中，通过静电纺丝法制备出ECNFs。测定了含15％聚丙烯酸钠的氧化ECNFs在蒸馏水和0.9wt％NaCl溶液中的最大溶胀比分别为225g/g和208g/g。使用傅立叶变换红外光谱和场发射扫描电子显微镜对ESAFs进行了表征。FESEM显示ESAFs形成了高强度的三维结构网络。而且，该ECNFs的离子灵敏度较低。所制备的ESAFs是针对不同应用的可再生替代品，有助于减少塑料微球。

图1.（a）纤维素浆的特性粘度，DP，TEMPO介导氧化（WoP和WoD），优化的ECNFs，（b）（A）麦秸纤维（WS），麦秸原浆（WUP），富含木聚糖（WP），溶解浆（WD）的FT-IR光谱，（c）富含木聚糖（Px），溶解（PDx），富含木聚糖和5％聚（丙烯酸钠）（Px5），溶解的纤维素和5％聚丙烯酸钠ECNFs（PDx5）的FT-IR光谱，（d）WS纤维及其提取的纤维素纤维的XRD图，（e）富含木聚糖的ECNFs的XRD图。

图2.（a）溶解（EDTSV22）和富含木聚糖（ExTSV22）的FESEM图像，（b）TEMPO预处理样品（ETTSV22和ETxTDSV22）电纺CNFs（参见表2）。红色箭头表示珠状ECNFs。纳米纤维在高分辨率图像中显示（右列）

图3.TEMPO预处理富含木聚糖（ETxTDSV22）和溶解的纤维素纤维（ETTSV22）ECNFs的FESEM图像。白色箭头表示木聚糖涂覆ECNFs。高分辨率图像清楚地显示了纳米纤维（右列）

图4.富含木聚糖、溶解的纤维素纤维、TEMPO介导氧化富含木聚糖以及溶解的纤维素纤维制备的超吸收性纤维的自由溶胀能力（a，c），离心保留能力（b，d），盐溶液中的吸收率（e，g），负载下的吸收率（f，h），平衡吸收率（i，j，k，l）。

图5.TPDX（a，b和c），TPX（d，e和f），TPDX15（g，h和i）和TPX15（j，k和l）ESAFs的FESEM图像。图像以不同的放大倍率拍摄。右列c和f（5.00kx），i和l（10.00kx），中间列（1.00kx）和左列（100x）。红色和白色箭头分别表示木聚糖纳米颗粒和聚丙烯酸钠纳米颗粒。

图6.TPDx15组装的具有分支、茎和果实的纳米树在不同放大倍数下的FESEM图像；a（2.50kx），b（10kx）和c（20kx）。红色和白色箭头分别显示ECNFs和聚丙烯酸钠纳米颗粒。