High lignin content cellulose nanofibrils obtained from thermomechanical pulp

Нанофибриллы целлюлозы с высоким содержанием лигнина (ЛЦНФ) были успешно получены из термомеханической массы путем ТЕМПО-окисления с последующей ультразвуковой обработкой. Процесс получения ЛЦНФ с содержанием лигнина 23,8 и 14,1 мас.% включал в себя использование мягкого предварительного гидролиза термомеханической массы и регулирование загрузки гипохлорита натрия, что позволило увеличить содержание в них карбоксильных групп с 0,70 до 1,24 ммоль/г. По оценке методом атомно-силовой микроскопии ЛЦНФ имели диаметр 14 $\pm$ 5 нм. Морфология ЛЦНФ определялась как содержанием лигнина, так и содержанием карбоксильных групп. Полупрозрачные пленки ЛЦНФ были изготовлены методом литья из раствора. Они показали повышенный краевой угол смачивания водой 75–82$^{\circ}$, повышенную термостабильность до 275$^{\circ}$С по сравнению с пленками из нанофибрилл ТЕМПО-окисленной чистой целлюлозы 39$^{\circ}$ и 203$^{\circ}$С, соответственно, и превосходную УФ-блокирующую способность в широком диапазоне спектра от 200 до 375 нм. Указанные ЛЦНФ могут быть успешно использованы для изготовления упаковочных материалов и биополимерных композитов.