2.4熱重分析

通過同步熱分析儀對TS、TS-CNC進行熱重分析，得到熱重曲線(圖4)和微商熱重曲線(圖5)及主熱解特征參數(shù)(表2)。從圖4和表2可以看出原料TS的初始降解溫度為204.94℃，經過亞硫酸銨氧化處理及超聲波破碎后TS-CNC的初始降解溫度為201.47℃，相比原料，降低了1.7‰原因可能是纖維素納米晶的粒徑較小，比表面積大，聚合度低，裸露的活性基團較多，且不含熱穩(wěn)定性高的木質素，使熱穩(wěn)定性下降。

從圖5的DTG曲線中可以看出，相較于TS，TS-CNC的主熱解峰向低溫區(qū)移動，熱穩(wěn)定性能弱于TS，在主熱解溫度范圍內(200～400℃)，主要是纖維素的β-1，4糖苷鍵和C=O、C-C的斷裂，最終裂解為CO、C0₂、H₂O等氣體。

2.5流變行為研究

由于制備的CNC懸浮液濃度較低，因此通過使用旋轉蒸發(fā)儀，除去CNC懸浮液中的部分水分，得到較高固體質量分數(shù)的CNC懸濁液，計算固體質量分數(shù)含量分別為1.76％，2.26％。

2.5.1穩(wěn)態(tài)剪切行為

CNC懸浮液剪切速率與黏度η的關系曲線如圖6所示，CNC懸浮液的表觀黏度隨剪切速率增大而逐漸減小，且固含量越高，η越高。在測試范圍內，CNC懸浮液固體質量分數(shù)在達到1.76％時，懸浮液表現(xiàn)出明顯的剪切變稀行為，在固體質量分數(shù)低于1.76％時，在高剪切速率下懸浮液表現(xiàn)出剪切變稀行為，這主要是由于剪切應力使CNC網絡結構發(fā)生斷裂，導致黏度下降，出現(xiàn)剪切變稀行為。

2.5.2動態(tài)流變行為

流變體系的線性黏彈區(qū)域通過動態(tài)應變(γ)掃描確定，CNC懸浮液的儲能模量G’和損耗模量G”與動態(tài)應變ε的關系曲線如圖7(a)和圖7(b)所示。從圖7中可以看出，應變增加到一定值，G’、G”開始下降，彈性下降明顯，這是由于在一定應力作用下CNC結構被破壞，CNC懸浮液的濃度越高，G’、G”開始下降所對應的應變越小。為保證體系處于線性黏彈區(qū)域，選擇應變?yōu)?.0％。

不同固體質量分數(shù)的CNC懸浮液的G’、G”與角頻率ω的關系曲線如圖8(a)和圖8(b)所示。隨ω增加，G’和G”呈上升趨勢，在低角頻率時，曲線斜率隨CNC同體質量分數(shù)的增加逐漸降低，當固體質量分數(shù)大于1.76％時，曲線斜率不再發(fā)生變化，表明體系在該同體質量分數(shù)下已具有明顯的網絡結構，表現(xiàn)出凝膠形態(tài)，達到凝膠形態(tài)的CNC膠體物質可應用到食品中，對食品起到保溫隔熱的效果。

2.6CNC添加量對煙草薄片感官抽吸品質的影響

設置不同的CNC添加量0％，0.4％，0.5％，0.6％，0.7％，0.8％(以煙草薄片固含量計)添加到煙草薄片片基中，以39％涂布率進行涂布，對得到的煙草薄片進行切絲處理，分別卷制成卷煙進行感官評吸，結果見表3。由表3可知，CNC添加量為0.6％的煙草薄片，感官評分最高為94.42分，可以在一定程度上改善卷煙的香氣，減輕卷煙的雜氣和刺激性，豐富卷煙煙氣。

3結論

以煙草秸稈為原料，通過過硫酸銨氧化法及超聲處理成功制備了煙草秸稈纖維素納米晶，冷凍干燥后得到纖維素納米晶氣凝膠。通過透射電鏡觀察其直徑達到10nm左右，長度為50-60nm；傅里葉紅外光譜分析表明，大部分半纖維素和木質素已被除去；X射線衍射分析表明，純化纖維素及煙草秸稈纖維素納米晶仍保留纖維素I型結構，纖維素納米晶的結晶度略低于純化纖維素，可能是由于超聲處理時間過長導致；熱重分析表明纖維素納米晶的熱穩(wěn)定性相較于原料有所降低；流變行為表明纖維素納米晶固體質量分數(shù)在達到1.76％時，表現(xiàn)出凝膠結構和明顯的剪切變稀行為；將CNC按照不同添加量加入到煙草薄片片基中，添加量為0.6％(煙草薄片固含量計)時，感官評分最高，可以減輕卷煙的雜氣和刺激性，豐富卷煙的香味。

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