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。     

NCC改性海藻酸钠可降解复合膜的制备及性能研究

通过硫酸水解微晶纤维素制备纳米尺寸的纤维素晶体-纳米纤维素(NCC),以NCC为增强体,通过流延法制备了纳米纤维素/海藻酸钠复合膜,采用红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)对复合膜的结构进行了表征,研究了复合膜的吸湿性能,阻隔性能,透光率及拉伸性能。结果表明:纳米纤维素可以显著提高膜的力学性能,与纯海藻酸钠膜相比,含量15%NCC使拉伸强度提高了近45%,同时NCC的引入降低了材料的吸湿率。水蒸汽透过性下降了24.9%,有效提高了材料的阻隔性能,红外光谱与XRD分析表明NCC与基体之间存在分子间氢键相互作用,具有较好的相容性。     

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。     

氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜的制备及性能

目的 制备氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合膜,并探索交联改性对壳聚糖复合薄膜性能的影响。方法 首先采用高碘酸钠氧化法对微晶纤维素进行氧化处理,制备氧化微晶纤维素,再通过溶液共混流延法制备不同质量分数(0%、1%、3%、5%、7%、9%)的氧化微晶纤维素交联壳聚糖复合薄膜。通过对复合薄膜组分、形貌、力学性能、光学性能、热稳定性及阻隔性能的表征,考察不同含量的氧化微晶纤维素对壳聚糖薄膜各性能的影响。结果 氧化微晶纤维素表面的醛基能与壳聚糖中的氨基发生交联反应,氧化微晶纤维素的加入可以改善壳聚糖薄膜的拉伸强度和断裂伸长率,复合薄膜的拉伸强度和断裂伸长率最大分别达到了43.07 MPa和19.42%;随着氧化微晶纤维素含量的增大,复合薄膜的紫外屏蔽性能增强,水蒸气透过系数增高,但热稳定性未见明显变化。结论 采用氧化微晶纤维素交联改性壳聚糖可以有效改善壳聚糖薄膜的力学性能和紫外屏蔽性能,有助于进一步扩大其包装应用范围。     

聚乙烯醇/玉米秸秆微晶纤维素复合膜的制备与性能

采用玉米秸秆微晶纤维素(CSCMC)作为增强剂,生物可降解材料聚乙烯醇(PVA)作为基体,制备了PVA/CSCMC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可增强复合膜材料的热稳定性能和力学性能。当CSCMC的质量分数为10%时增强效果最佳,与纯的PVA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19.25℃和17.17℃,拉伸强度提高了37.91%,断裂伸长率提高了58.93%。     

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...     

甘蔗渣微晶纤维素增强聚乙烯醇复合膜的性能研究

以甘蔗渣微晶纤维素(BCMC)作为增强材料,聚乙烯醇(PVA)作为基体,制备了BCMC/PVA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,甘蔗渣微晶纤维素增强复合膜材料的热稳定性能和力学性能。当BCMC的质量分数为5%时增强效果最佳,与纯PVA膜相比,起始分解温度和最大重量损失率温度分别增加了11.71℃和36.86℃,拉伸强度提高了17.52%,断裂伸长率提高了29.58%。     

玉米秸秆微晶纤维素/聚乳酸复合膜的制备与性能

采用玉米秸秆微晶纤维素(CSCMC)作为增强材料, 生物可降解材料聚乳酸(PLA)作为基体, 制备了CSCMC/PLA复合膜材料, 并对复合膜的结晶度、热稳定性能、力学性能进行了测试。结果表明, 复合膜材料的热稳定性能和力学性能优于纯聚乳酸膜。当CSCMC的质量分数为10%时, 复合膜的热稳定性能和力学性能达到最佳, 与纯PLA膜相比, 起始分解温度提高了34.38 ℃, 拉伸强度提高了58.3%, 断裂伸长率提高了31.1%。      

纤维素及其在聚合物中的应用研究进展

综述了近几年来国内外在微晶纤维素和纳米纤维素的制备方法、预处理方法及其在高分子材料中的应用研究进展;讨论了影响微晶纤维素和纳米纤维素结构的工艺因素以及聚合物基纤维素材料的结构与性能的关系。     

氧化石墨烯/纳米纤维素复合薄膜的制备及表征

目的以纳米纤维素为基材,氧化石墨烯为增强相,制备氧化石墨烯/纳米纤维素复合薄膜。方法分别采用酸碱直接处理法和酸碱交替处理法制备纳米纤维素,采用一步氧化法和循环氧化膨胀法制备氧化石墨烯,观测其形貌,得出最佳制备工艺。测试由最优工艺制备的纯纤维素薄膜和复合薄膜的拉伸和润湿性能。结果酸碱交替处理法制备的纳米纤维素薄膜表面结构清晰,且纤维直径可达50 nm,循环氧化-膨胀法制备的氧化石墨烯片层厚度在纳米级别。当纳米纤维素与氧化石墨烯的质量比为20∶1时,氧化石墨烯/纳米纤维素复合薄膜的拉伸强度达149.68MPa,与纯纤维素薄膜相比增加了19.55%,且复合薄膜的接触角大于纯纤维素薄膜的。结论证实了氧化石墨烯能够增强纳米纤维素薄膜,在一定程度上说明氧化石墨烯/纤维素复合薄膜对水分子的阻隔性优于纤维素薄膜。     

高强度高阻隔性再生纤维素/蒙脱土复合膜及其应用

通过共混方式制备了再生纤维素/蒙脱土复合膜,探究了不同含量的蒙脱土纳米片对再生纤维素膜强度与氧气阻隔性的影响。研究结果表明:蒙脱土纳米片占再生纤维素量的15%(wt,质量分数)条件下,制得的再生纤维素/蒙脱土复合膜的拉伸强度最大达到218MPa,断裂伸长率达到13.2%,透氧系数比纯再生纤维素膜降低了51.85%;将再生纤维素/蒙脱土复合溶液涂履纸上,能显著增强纸的力学性能和气体阻隔性能。     

鸡毛角蛋白/淀粉复合膜的制备及性能

以共混法制备了鸡毛角蛋白/淀粉复合膜,并对复合膜的力学性能进行了测试。研究表明:增塑剂(丙三醇)和淀粉的质量比可改变复合膜的力学性能。鸡毛角蛋白的加入可增加淀粉膜的抗张强度和断裂伸长率,当鸡毛角蛋白/淀粉的质量比为0.15时,复合膜的力学性能良好,吸水百分率小,抗水性较好,可适用于碱性物质的包装。不同pH条件下,鸡毛角蛋白/淀粉复合膜对罗丹明B具有不同的控制释放性能,因此有望作为一种新型的pH敏感的药物载体材料。     

共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料研究进展

以纳米纤维素为基体材料、共轭导电高分子为功能材料,制备的共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料兼具共轭导电高分子良好的导电性能以及纳米纤维素易改性、易成膜、可降解等优良特性,由此而拓宽了二者的开发与应用范围,并促进了导电高分子复合材料的发展。综述了几种典型的共轭导电高分子/纳米纤维素复合材料的研究进展,介绍了聚苯胺/纳米纤维素复合材料、聚吡咯/纳米纤维素复合材料和聚噻吩/纳米纤维素复合材料的制备及应用。     

利用废弃牛皮纸和瓦楞纸制备纤维增强包装材料

采用化学法并结合机械法,制得了形貌尺寸均匀的生物质纤维素微纳米纤丝,并将其制备成膜,观察了其微观结构,测试了纳米纤维素膜的相关性能。结果表明:废弃牛皮纸和瓦楞纸经过处理,可以制得纳米微晶纤维素,直径为30～100 nm;同时再生膜具有较高的强度,牛皮纸和瓦楞纸的拉伸强度分别为107.4,121.81MPa,弹性模量分别为5.6,5.2 GPa,纳米纤维素膜的拉伸强度分别是牛皮和瓦楞原纸的5倍和8倍;对2种废弃材料进行均质和离心处理,可以显著提高其性能。     

纳米纤维素材料在功能膜材料中的应用研究进展

功能(薄)膜材料是具有光电、磁性、吸附、分离、刺激响应等性能的一类产品,有十分广阔的市场需求和应用前景.然而功能膜的原料多以不可再生的石油资源为原料,这一缺点限制了其发展和应用前景,因此迫切需要开发具有绿色可再生特点的替代品以满足其发展需求.纳米纤维素材料(包括通过化学方法对其进行修饰的纳米纤维素衍生物)是随着纳米技术的发展应运而生的最有潜力的绿色可再生材料之一,在提高功能膜材料性能和促进其可持续发展中扮演着重要的角色.纳米纤维素材料目前在食品工业、水处理行业、新能源领域、电池制造等产业的功能膜中应用广泛.其在这些功能膜中的作用和优势主要体现在以下几方面:首先,具有高结晶度、比表面积和机械强度的纳米纤维素材料通常被当作纳米填料与功能膜基体混合,以起到增强力学性能的作用,根据需求还可以使用不同尺寸、不同形貌或不同表面改性的纳米纤维素材料以提高其与基体的结合强度,从而帮助功能膜达到理想的力学性能.其次,纳米纤维素材料由于本身具有良好的成膜性,可作为功能膜的基体材料.除了单独成膜外,纳米纤维素材料也可以与其他材料复合成膜,尤其可以和其他生物质材料制成表面平滑、阻隔性能良好的生物膜材料,在包装膜应用领域有着极大的潜力.再者,纳米纤维素的高吸水性、溶胀性和一定的吸附性能对需要一定液体的润湿性功能膜(如超滤膜)性能的改善有很大的帮助.最后,纳米纤维素材料由于稳定的结构、表面改性的多样性以及良好的生物相容性的优点,可以作为良好的载体材料及骨架材料与具有特殊功能性(如光电、磁性、响应性等)的材料结合,制备具有应用价值的功能膜材料,使得纳米纤维素材料在导电膜、电池隔膜和其他功能膜中发挥越来越重要的作用.相较于传统功能膜材料,纳米纤维素材料的引入将会为功能膜在提高性能、降低成本、增加生物相容性和促进绿色环保方面带来新的活力和生机.基于此,本文在大量文献的基础上,总结了纳米纤维素材料在包装膜、超滤膜、导电膜、电池隔膜和其他功能膜材料中的应用研究进展,分析了纳米纤维素材料在不同功能膜中的作用机理和应用优势,对纳米纤维素材料在功能膜材料中的进一步应用进行了展望.     

纤维素纳米晶/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

以过硫酸铵氧化微晶纤维素得到纤维素纳米晶(CNC),与二乙烯三胺在N,N-二甲基甲酰胺(DFM)中发生缩合接枝反应,制备胺化纤维素纳米晶(ACNC)。采用溶液共混法,分别将CNC和ACNC与环氧树脂复合得到纤维素纳米晶/环氧树脂复合膜,纤维素纳米晶不仅起到增强剂的作用,还起到固化交联剂的作用,进而改善环氧树脂的性能。利用万能力学试验机、动态热机械性能、环境扫描电子显微镜、热重分析等对复合材料的性能加以表征分析。结果证明,当CNC和ACNC的添加量均为0.1%时,环氧树脂复合膜的机械强度最大;纤维素纳米晶的加入不仅能够提高环氧树脂的力学性能,还能显著改善其柔韧性,ACNC对环氧树脂复合膜的增强作用高于CNC,CNC的增韧作用强于ACNC。     

细菌纤维素基磁性纳米复合材料的研究进展

细菌纤维素作为一种新型的生物纳米材料,不同于植物纤维素,其较高的比表面积、精细的三维纳米网状结构和表面大量的活性反应位点可以作为"模板"反应使用,通过原位复合的方法可有效地控制、合成具有预期特定形貌与尺寸且分布均匀的磁性纳米复合材料,从而获得良好的综合性能。从细菌纤维素作为"模板"制备功能化材料的机理出发,归纳总结了近年来细菌纤维素基磁性材料的研究进展,着重归纳了解决磁性膜材料的颗粒团聚问题的方法,并展望了细菌纤维素基磁性材料的发展趋势。     

改性羧甲基纤维素缓释肥包膜材料的制备与表征

以羧甲基纤维素为原料,甲醛为交联剂,氯化铵为反应体系酸性调节剂,1,2-丙二醇碳酸酯为增塑剂,制备了一系列交联羧甲基纤维素膜,研究了氯化铵、甲醛和1,2-丙二醇碳酸酯用量对交联膜性能的影响。通过傅里叶变换衰减全反射红外仪(ATR-FTIR),X射线衍射仪(XRD),热重分析仪(TGA),扫描电镜(SEM)对交联膜进行了结构和性能表征,通过吸水率,接触角对交联膜进行了亲疏水性测试,最后通过尿素渗透实验对交联膜进行了渗透性能测试。结果表明,制备的交联羧甲基纤维素膜疏水性增强,结晶度下降,随着甲醛含量的增加,对尿素7天的累积释放量从63.53%减小到53.77%,对尿素的释放具有一定的可调控能力。     

载银纳米纤维素-壳聚糖复合膜的表征及性能研究

在二醛基纳米纤维素悬液中加入银氨溶液原位合成载银纳米纤维素(Ag/DNCC),以壳聚糖(CS)为成膜基底,甘油为增塑剂,加入Ag/DNCC共混流延制备载银纳米纤维素-壳聚糖(Ag/DNCC-CS)复合膜。FT-IR和XRD测试结果表明Ag/DNCC的加入没有改变CS的分子结构和结晶状态,热性能测试结果表明Ag/DNCC对提高CS的热稳定性能不显著。添加Ag/DNCC后,SEM测试结果表明Ag/DNCC-CS复合膜微观形貌致密,拉伸强度比纯CS膜提高。Ag/DNCC含量为10%(wt,质量分数)制得的Ag/DNCC-CS复合膜的拉伸强度达到72.36MPa,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较好的抑菌效果。