纳米纤维素晶须——天然、可再生增强助剂
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详细介绍
01 纤维素
纤维素(Celluouse)
纤维素是一类绿色、可再生、环境友好、可生物降解、无毒的天然高分子多糖材料(结构式如图)。
随着资源的严重匮乏和人们对环保的重视,有效利用这种价廉物丰的绿色可再生资源,利用新技术在微观领域对纤维素分子及晶须进行重新组装和改性,开发出具有优异性能的新型产品,具有极其重要的意义。纤维素具有良好的生物相容性。
02 纳米纤维素晶须及其应用
已被应用于组织防粘连材料和组织工程支架材料等纳米纤维素晶须(CNWs)是单晶体结构,具有大的比表面积和长径比、以及优异的机械强度,从而拥有传统填料所不具备的特性。
纳米纤维素晶须(CNWs)的结晶性高、亲水性强、强度大,具有特殊的流变性能和机械性能,有着广泛的用途:可用来制备防伪标签和高级变色油墨,也可以与其他材料复合制备可降解的纳米材料(由于生物材料自身的一些不足,如机械性能差、耐水性能差等,其实际应用受到一定的限制,可以通过各种改性方法提高相关性能,目前共混复合改性研究较多)。
另外,纳米纤维素晶须还可用作各种医用材料、离子吸附与交换材料、生物功能材料、食品、造纸等领域。
03 纤维素纳米纤维及其应用
具有“轻盈、强韧、环保”的特点,作为一种梦幻般的新材料受到了人们的关注。从显示器、汽车、飞机的生产材料等,用途非常广泛。
04 食品包装领域应用
纳米纤维素作为具有纳米级尺寸效应的纤维素产品,由于具有粒径小、比表面积大、结晶度高、杨氏模量高等特点,使纳米纤维素具备其他性能,如优良的机械性能、低热稳定性等。因此,在食品工业上具有巨大的潜在应用价值。
另外,纳米纤维素不仅天然无毒,且形成的膜具有很好的阻隔性能,使其在可食食品包装领域中发挥着作用。除此之外,纳米纤维素具有高杨氏模量和强拉伸强度,可加入到食品包装中以增加机械性能。
纤维素纳米纤维应用领域涉及生物医学、汽车制造、航空航天、建筑、军工特殊材料、电子产品、化妆品、涂料、油漆、食品、造纸、复合材料和聚合物增强等。
市场纳米纤维典型参数
1. 纳米纤维素晶须CNWs尺寸:直径10~50nm,长100~500nm,长径比为1~100;
2. 纤维素纳米纤维CNFs尺寸: 直径3~30nm、长度300nm~微米级;
3. 弹性模量: 135~150GPa;
4. 密度: 1.6g.cm-3;
5. 纳米纤维素材料的纯度: 99.9%以上;
6. 结晶度:≥75%;
7. 开始分解温度:≥320℃;
8. pH值:6~7℃;
信息来源: 助剂邦
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