纳米纤维素晶须——天然、可再生增强助剂

文章来源：北科新材浏览次数：5579时间：2020-12-31 QQ学术交流群：1092348845

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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