《Sustainable Chemistry One World》：Investigation of Cellulose Fiber Extraction from Banana Leaves Combined with Milk Carton Paper for Kraft Paper Production
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本研究利用香蕉叶废料与无菌牛奶纸盒再生纸结合制备克劳夫纸，优化了碱处理条件（3% NaOH，80℃，80分钟）和漂白（1% H?O?），获得残留木质素15.68%、纤维素回收率37.89%的纤维，混合比例为20:80（香蕉纤维:再生纸），添加CMC、AKD和改性淀粉后，纸张性能符合越南标准，证实了可持续造纸和循环经济潜力。
作者名单：Vo Pham Phuong Trang、Tang Hoa Nam、Truong Dat Khang、Trinh Phuong Nhi、Doan Thi Minh Phuong
越南胡志明市工业与贸易大学，地址：Le Trong Tan街140号，Tay Thanh区，胡志明市
摘要
本研究将香蕉叶纤维（收获后的农业副产品）与来自无菌牛奶盒的再生纸结合，用于生产牛皮纸。整个过程分为两个步骤：（i）通过化学处理从香蕉叶中提取纤维；（ii）将香蕉纤维与牛奶盒纸混合制成牛皮纸。在最佳条件下（NaOH浓度为3%（重量/重量），温度为80°C，时间为80分钟，H?O?浓度为1%（重量/重量）），残余木质素含量为15.68%，纤维素回收率为37.89%。此外，提取的纤维与牛奶盒纸以20:80的比例（香蕉纤维：牛奶盒纸）在中性pH介质中混合，并添加了0.3%（重量/重量）的羧甲基纤维素、1%（重量/重量）的烷基酮二聚体和0.9%（重量/重量）的改性淀粉。所得到的再生牛皮纸符合越南标准TCVN 7063:2002的要求，其性能指标如下：基重为120克/平方米，撕裂强度为210.47毫牛顿·米2/克，抗张强度指数为2.8千帕·米2/克，吸水率为28.46克/平方米，含水量为6.36%。这些结果表明，利用香蕉叶残渣和再生牛奶盒纸不仅可以减少对环境的负面影响，还能生产出高质量的牛皮纸，从而凸显其在可持续造纸和促进循环经济实践方面的潜力。
部分内容
引言
传统上，木材一直是造纸工业的主要原材料，其化学成分通常包含43–47%的纤维素、25–35%的半纤维素和16–24%的木质素[1]。然而，对木材资源需求的持续增长给天然森林带来了巨大压力，并导致了多种生态问题。因此，寻找和利用替代的可持续生物质资源对于减轻这些负面影响至关重要。
原材料和化学品
2024年5月至6月期间，从越南隆安省Duc Hoa区的果园收集了香蕉叶（Musa sapientum L.）。采摘后的香蕉叶需经过五个月的生长，只有绿色、完整且无损伤的样本被选用于本研究。清洗后，将香蕉叶切成约1–3厘米的片段，在80°C下干燥以去除水分，然后储存在聚乙烯（PE）袋中，储存条件为30°C和相对湿度50–60%。
加工参数对纤维素和木质素含量的影响
使用不同浓度的NaOH溶液处理香蕉叶以评估木质素的去除效率。如图1(a)所示，随着NaOH浓度从1%（重量/重量）增加到3%（重量/重量），纤维中的木质素含量从23.14%下降到15.68%，而纤维素回收率（通过葡萄糖含量间接测定）从34.85%增加到37.89%。这种现象可以归因于NaOH对木质素键的破坏作用。
结论
本研究确定了提取纯化纤维素纤维的最佳条件：将预处理过的香蕉叶浸泡在3%（重量/重量）的NaOH溶液中，温度为80°C，时间为80分钟，随后用1%（重量/重量）的H?O?进行漂白。含有17–20%木质素的牛奶盒废纸与香蕉纤维以20:80的比例混合后，可生产出符合要求的牛皮纸。
作者贡献声明
Vo Pham Phuong Trang：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、实验设计。
Tang Hoa Nam：初稿撰写、实验设计、数据收集。
Truong Dat Khang：初稿撰写、实验设计、数据收集。
Trinh Phuong Nhi：初稿撰写、数据收集。
Doan Thi Minh Phuong：审稿与编辑、初稿撰写、实验设计。
利益冲突声明
我们确认本研究具有原创性，尚未在其他地方发表，也未被其他机构考虑发表。所有作者均了解论文内容并同意提交。
