Целлюлозные нановолокна, полученные окислением нативной целлюлозы в системе TEMPO

Целлюлозу лиственных пород, не подвергавшуюся сушке и высушенную один раз, окисляли в системе с участием радикала 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила (TEMPO). При механической обработке суспензий окисленной целлюлозы в воде получали высококристалличные индивидуализированные целлюлозные нановолокна, диспергированные в воде. Когда содержание карбоксилатных групп, образовавшихся из первичных гидроксильных групп целлюлозы, достигало приблизительно 1,5 ммоль/г, механическая обработка преимущественно превращала суспензии в прозрачные высоковязкие дисперсии. По данным просвечивающей электронной микроскопии, дисперсии состояли из индивидуализированных целлюлозных нановолокон шириной 3–4 нм и длиной несколько микрометров. Существенных различий между целлюлозой, не подвергавшейся сушке, и высушенной один раз при получении дисперсий не обнаружено, если содержание карбоксилатных групп в окисленной системой TEMPO целлюлозе достигало приблизительно 1,5 ммоль/г. Изменения вязкости дисперсий в ходе механической обработки соответствовали изменениям состояния диспергирования целлюлозных нановолокон в воде.