纳米纤维素增强淀粉食品包装材料的研究进展

目的 为了解决纯淀粉材料力学性能低、脆性大等缺点,探索纳米纤维素对淀粉膜材料的影响,为食品包装材料领域和替代传统石油基的高分子材料方向提供新的思路。方法 通过跟进国内外纳米纤维增强淀粉相关研究和应用进展,概括3种纳米纤维素的性能,介绍淀粉食品包装材料未来将面临的挑战和机遇,重点分析纳米纤维素对淀粉膜性能的影响。结论 纤维素纳米纤维（CNF）、纤维素纳米晶（CNC）和微晶纤维素（MCC）对淀粉进行增强后,淀粉复合材料的力学性能、阻隔性能和热学性能均得到改善,纳米纤维素增强淀粉食品包装材料在未来食品包装领域将得到扩展。     

玉米秸秆微晶纤维素增强壳聚糖复合膜材料性能研究

采用玉米秸秆微晶纤维素作为增强材料,生物可降解材料壳聚糖作为基体,制备了玉米秸秆微晶纤维素/壳聚糖复合膜材料,并对复合膜的结构、热稳定性能、力学性能进行了测试.结果表明,玉米秸秆微晶纤维素增强复合膜材料的热稳定性能和力学性能.当玉米秸秆微晶纤维素的质量分数为10％时增强效果最佳,与纯的壳聚糖膜相比,复合膜的起始分解温度和最大重量损失率温度分别提高了13.13℃和38.84℃,拉伸强度提高了83.55％,断裂伸长率提高了77.38％.     

纳米微晶纤维素对白炭黑／天然橡胶复合材料性能的影响

采用硫酸酸解微晶纤维素（MCC）的方法制备了纳米微晶纤维素（NCC）,并将其作为填料部分替代白炭黑（SiOz）,制备了纳米微晶纤维素一白炭黑／天然橡胶（（NCC—SiO。）／NR）复合材料。结果表明,NCC的加入在保持SiO2增强NR基本力学性能的同时,使压缩永久变形由11．4％下降到5．9％,压缩疲劳生热则由19．9...     

纳米纤维素的光电子性能及器件应用综述

纳米纤维素是一种近年来发展迅猛的具有胶体活性的材料，它具有携带可控电荷基团、化学活性高、光学活性高、质量轻、价格低及环境友好等特点，正在快速占领导电材料、显示器、传感器、晶体管、射频器件、发电机、发光二极管等光电子器件及关键材料领域的重要地位。目前，纳米纤维素在光电子材料器件的应用依然存在不少挑战，且纳米纤维素的光电子性能及其器件也未见报道。诸多科学问题和技术难点包括如何从纤维素出发赋予该种光电子新材料性能（胶体颗粒维度、化学基团、亲水性）、如何满足光电子器件结构加工对材料性能的要求、如何明确材料物理化学性质与器件制备的关联机制等需要总结和讨论。本文简单介绍了具有代表性的几种纳米纤维素的制备和特性，着重介绍了纳米纤维素的光电子特性，如光学透过性、光学干涉、散射、液晶手性特性等，列举和讨论了纳米纤维素在太阳能电池基板、智能响应反射涂层、光纤等领域的应用和存在的问题。本文有助于建立纳米纤维素关于制备、微观形貌特征、胶体颗粒尺度效应、关键物化特性和光电子器件性能之间的逻辑关系，可确定构建纳米纤维素相关的新器件结构的设计准则和理论根据，还可为纳米纤维素在乳液、薄膜、模板材料、储能器、电极、纸电...     

纳米纤维素发光材料研究进展

纳米纤维素发光材料不仅具有发光基团特有的光物理或光化学性能,还具备纳米纤维素的可生物降解、生物相容、环境友好等特性,拓展了功能化纤维材料的应用领域.根据制备方法,纳米纤维素发光材料可分为三类:纳米纤维素/碳量子点复合发光材料、纤维素发光碳量子点和纳米纤维素/荧光染料复合发光材料.纳米纤维素发光材料具有独特的光学特性及结...     

载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜的制备及性能研究

目的制备一种具有良好力学性能和抑菌性能的新型抗菌聚乙烯醇复合膜。方法通过酸水解微晶纤维素制备纳米纤维素,经高碘酸钠氧化获得醛基纳米纤维素,加入银氨溶液原位合成载银纳米纤维素(Ag-DCNC)。以聚乙烯醇(PVA)为成膜基底,加入Ag-DCNC共混流延制备载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜。结果 Ag-DCNC体积分数为3%时,复合膜的拉伸强度比纯PVA膜提高了8.8%。Ag-DCNC体积分数为5%的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较好的抑菌效果。结论载银纳米纤维素/聚乙烯醇复合膜具有较好的力学强度,对2种细菌均有良好的杀菌效果。该材料不但具有良好的性能,而且合成工艺简单,可以作为一种很有前途的抑菌膜用于包装行业。     

基于改性纳米纤维素的电化学储能材料的研究进展

纤维素是一种来源广泛、绿色友好的天然高分子材料。由各种物理化学手段从纤维素中提取出来的纳米纤维素(NC)拥有提取简单、高结晶度和高比表面积等优点，将其用于与其他材料复合时往往能激发出复合材料更大的潜力。基于纳米纤维素表面暴露出的大量羟基结构可以对其进行功能化改性，这对于进一步发挥纳米纤维素的潜力具有重大的意义。简要介绍了纳米纤维素的改性方法以及在电化学储能领域中的应用和展望。     

纳米微晶纤维素胶体的流变性研究

深入研究了体系的质量分数、温度、剪切速率、pH值、盐浓度对纳米微晶纤维素胶体黏度的影响,发现纳米微晶纤维素胶体具有剪切稀化性,高温度、高酸碱度和无机盐存在条件下的良好增稠性,具有优异的流变学性质,可以用于食品,医药,日用化工等多种行业。     

水热还原法制备Ag@C壳核纳米结构及其表征

以棉花纤维制备的纤维素微晶为碳源,采用水热还原法制备了Ag@C壳核结构纳米颗粒,并用扫描电子显微镜、投射电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪对产品进行表征,结果表明,所得产品为Ag@C核／壳结构纳米颗粒,外壳是碳层,内核为纳米银颗粒。最佳的制备条件是,180％反应15h,pH=1-2,纤维素微晶的浓度为0．083g／L。讨论了碳包银核／壳结构的生长机理,     

细菌纤维素的应用进展

细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)是由多种细菌新陈代谢的产物形成的不含木素、半纤维素以及其他抽提物的高结晶度的三维网状结构。这种结构使得BC有着一些特有的特性,如高纯度、高结晶度、较大的机械强度、高保水值、抗菌性、无毒性、生物相容性和生物降解性等,从而在多个领域有着广泛应用,如生物医药与组织工程、食品、电学、造纸、功能材料等。CNC是纤维素的纳米微晶状态,大部分CNC都是由天然植物纤维制备的。BC有着与天然植物纤维相似的结构,将BC制备成CNC,其特性又会发生一些变化,从而扩大了应用领域。     

Evaluation of non-crystalline cellulose as a novel excipient in solid dose products

Objective: The objective of this study was to evaluate non-crystalline cellulose (NCC) as a novel tablet excipient in solid oral dosage forms in comparison with microcrystalline cellulose (MCC) and silicified microcrystalline cellulose (Prosolv®, SMCC).

Significance: MCC, although a widely used tablet excipient, has diasdvantages in terms of its low dilution potential for potent drugs, and sensitivity to lubricant and moisture. SMCC, a modified version of MCC, has improved tablet compression properties. However, SMCC is expensive and also affects the moisture sorption and particle deformation during compression leading to increased tensile strength and tablet hardness. NCC was found to be similar to SMCC in its performance as a tablet excipient and thus can serve as a cheaper alternative to SMCC.

Methods: Scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffrectometry (XRD), and differential scanning calorimetry (DSC) analyses were performed on NCC, MCC, and SMCC. Further, out-of-the die Heckel, Kawakita compact densification and stress-strain analyses were performed to evaluate their compaction and compressibility properties. Various compendial and non-compendial tests were performed to to determine the flow properties of materials. Dissolution studies were performed using amlodipine besylate as a marker drug.

Results: It was found that NCC has similar or even better flow properties and compactibility than MCC due to its porous and amorphous structure whereas it had similar properties as SMCC.

Conclusions: Based on the data, it can be concluded that NCC can serve as a cheaper and better alternative to MCC as excipient in solid dosage forms.     

纳米纤维素/磁性纳米球的原位合成及表征

利用实验室自制芦苇浆纳米纤维素原位合成纳米纤维素/磁性纳米球.通过原子力显微镜、透射电子显微镜、环境扫描电子显微镜、固含量、孔隙率、傅里叶变换红外光谱以及X射线衍射测试分析,结果表明磁性粒子为纳米Fe3O4,纳米Fe3O4与纳米纤维素通过化学键合和物理吸附使得纳米Fe3O4充分分散在纳米纤维素中,形成纳米纤维素/磁性纳米球;纳米纤维素浓度为1.0％,搅拌速度为500r/min,总铁离子浓度为0.0065mol/L(磁性粒子理论质量相对于纳米纤维素质量分数为5％)最佳制备条件下,原位合成纳米纤维素/磁性纳米球,经真空冷冻干燥,所得纳米纤维素/磁性纳米球具有磁化强度73.39A·m2/kg(以每克灰分计)、矫顽力1599.96A/m的磁特性.     

Al2O3/TiO2纳米复合粉体爆炸喷涂层微结构及纳米压痕力学特性

研究了纳米复合涂层(NCC)和传统涂层(MCC)的微观结构及纳米压痕力学性能. NCC孔洞小,具有良好的均质分布特征.MCC中存在多级尺度分布的孔洞及微裂纹等缺陷, 呈现明显的非均质分布特征.NCC中大量晶界、亚晶界和微裂纹使得涂层中Al2O3基质相细化为纳米晶粒,但MCC中存在大量未熔片层颗粒.NCC和MCC具有各向异性的弹性、塑性、硬度和弹性模量.NCC比MCC相应的断面和表面具有更优良的抵抗外加负载性能、弹性恢复能力,更高的纳米压痕硬度和弹性模量.     

纳米纤维素晶体和柠檬酸改性聚乙烯醇薄膜的制备及性能

以球形纳米纤维素晶体(NCC)作增强相、柠檬酸作交联剂对聚乙烯醇(PVA)进行改性,制备了PVA/NCC纳米复合薄膜和柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜。通过热重分析、差热分析、吸水实验和拉伸实验考察了NCC的添加和柠檬酸的交联对薄膜热性能、耐水性和力学性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,改性PVA薄膜的起始分解温度升高、熔融/结晶峰向高温方向移动、吸水率降低;只用NCC或柠檬酸对PVA改性时,所得PVA/NCC纳米复合薄膜、柠檬酸交联PVA薄膜的力学性能均对环境湿度敏感;同时用NCC(m(NCC)/m(PVA)=6/100)和柠檬酸(m(柠檬酸)/m(PVA)=3/100或m(柠檬酸)/m(PVA)=4.5/100)对PVA改性时,所得柠檬酸交联PVA/NCC纳米复合薄膜的力学性能不随环境湿度变化。     

纤维素/CdS纳米复合材料的声化学制备及其光电性能

以无水氯化镉和硫化钠为原料,微晶纤维素MCC为模板,采用声化学法成功制备MCC/CdS纳米复合材料.用原子力显微镜(AFM),X射线衍射(XRD),荧光光谱(PL)以及光电化学实验对复合材料的结构及性能进行表征.研究表明,粒径为30-70nm的CdS粒子均匀分布于微晶纤维素表面,所得CdS粒子为立方型晶体.PL光谱分析...     

纳米纤维素/壳聚糖复合膜的制备和性能

目的获得力学性能和阻隔性能优异的食品包装用壳聚糖膜。方法通过超声法由糠醛渣纤维素制备纳米纤维素(NCC),将其与壳聚糖(CS)共混流延制备纳米纤维素/壳聚糖复合膜(NCC-CS)。结果复合膜中NCC质量分数为5%时,NCC-CS的拉伸强度比纯CS膜提高了30%,NCC-CS的透湿量比纯CS膜降低了24%。SEM分析结果表明NCC-CS复合膜微观结构致密。FT-IR和XRD的分析结果表明CS与NCC间存在着较强的相互作用。结论 NCC的加入对CS膜的力学性能和阻隔性能的提高有促进作用。     

阳离子交换树脂催化制备纳米纤维素晶体的谱学性能与流变行为

采用强酸型阳离子交换树脂在超声波辅助作用下制备了纳米纤维素晶体(NCC).采用场发射环境扫描电子显微镜(ESEM-FEG)、场发射透射电子显微镜(HR-TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、傅利叶红外光谱仪(FT-IR)和转子式流变仪对所制备NCC的形貌、谱学和流变学行为进行了研究.结果表明,所制备NCC为近球形,颗粒...     

马来酸酐固相接枝微晶纤维素

研究了马来酸酐(MAH)固相接枝微晶纤维素(MCC)的反应工艺,并通过红外光谱、X射线衍射对微晶纤维素及其接枝产物进行了对比表征。红外结果表明,接枝产物在1719.13cm-1处出现了酯基的伸缩振动吸收峰,可定性地说明马来酸酐与微晶纤维素发生了接枝反应。X射线衍射结果表明,接枝反应并没有改变微晶纤维素的结晶结构,仅使其结晶度下降。文中探讨了接枝反应温度、时间和MAH用量等因素对接枝取代度的影响。当马来酸酐与微晶纤维素质量比为8%,反应温度90℃,反应时间3h,可得到取代度达0.1的马来酸酐接枝微晶纤维素。     

增容纳米纤维素/聚乳酸复合材料的制备与性能

采用接枝共聚法制备了马来酸酐和丙烯酸丁酯双单体接枝聚乳酸（PLA）共聚物（mPLA）,然后以mPLA为增容剂,通过溶液浇铸法制备纳米纤维素（NCC）/PLA复合材料。采用SEM、DSC、TG、广角X射线衍射（WXRD）、力学和降解性能测试研究了mPLA对NCC/PLA复合材料的结构和性能的影响。结果表明:mPLA在PLA与NCC之间起到了良好的界面增容作用,促进了NCC在PLA基体中的分散。更精细分散的NCC促进了PLA的结晶成核,复合材料的结晶温度降低,结晶度提高;NCC/mPLA/PLA复合材料的力学性能随着mPLA含量增加呈先上升后下降的趋势,当mPLA含量为8%时,复合材料的拉伸强度和弹性模量与未添加mPLA的复合材料相比,分别提高了30.2%和41.4%;亲水性的NCC加速了NCC/PLA复合材料的降解,加入mPLA后,复合材料的降解速率有所减慢,但仍然快于纯PLA的降解。