具有机械强度的微纳米纤维化纤维素纸具有改进的屏障和防水性能,可替代塑料塑料
Huiping Lin1, Olonisakin Kehinde1, Chengwei Lin1
1College of Material Engineering, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350100, China.
International journal of biological macromolecules
|February 11, 2024
概括
环保纤维素纸是使用微纳米纤维化的纤维素纤维和酸纳米晶体开发的. 这种强大,疏水的材料提供了增强的机械和屏障性能,作为塑料的可持续替代品.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物材料工程 生物材料工程
- 可持续化学 可持续化学
背景情况:
- 对以石油为基础的塑料的可持续替代品的需求日益增长.
- 基于纤维素的材料提供生物降解性和环境效益.
- 需要提高纤维素材料的机械和屏障性能.
研究的目的:
- 开发一种强大的,疏水的微纳米纤维化纤维素纸 (MNP).
- 为了利用微纳米纤维化纤维素纤维 (MNF) 和基纳米晶体 (Ch) 来进行材料增强.
- 使用聚甲基西洛 (PMHS) 赋予环境耐水性质.
主要方法:
- 使用低酸,热辅助的合体研磨策略制备高比例MNF.
- 通过机械混合和热压缩将Ch纳入纤维素纤维支架.
- 浸PMHS以赋予疏水性质.
主要成果:
- 5Ch-MNP显示拉伸强度 (170 MPa) 增加了25%,并且改善了氧气/水蒸气屏障特性.
- 1%的PMHS-5Ch-MNP实现了水接触角度>112°和湿拉伸强度增加了290%.
- 证明了良好的抗菌粘附性 (>98%对于大肠杆菌和金黄色杆菌).
结论:
- 成功生产了功能性纤维素纸,具有卓越的机械,屏障和疏水性质.
- 这种方法简单,高效,环保.
- 开发的纤维素纸是石油塑料的有希望的替代品.
