张瑞娟 刘金刚 苏艳群 陈京环

摘要： 羧乙基化的纤维通过研磨或高压均质得到微纤化纤维素（MFC），MFC与重质碳酸钙（GCC）形成的混合浆料通过涂布法制备高填料含量（70%）的MFC-填料复合材料。本实验以激光粒度仪表征MFC的尺寸并研究了不同尺寸MFC制备的复合材料在强度性能、光学性能、表面性能等方面的差异。结果表明，经过研磨并高压均质3次得到的MFC3制备的复合材料综合性能较好，其纤维得到了充分的解离且保留有适量长纤丝。当MFC3-填料复合材料的定量为110 g/m²时，抗张指数为20.4 N·m/g，耐破指数为0.77 kPa·m²/g，不透明度为97.2%，平滑度达到1565 s。

关键词：MFC-填料复合材料;纤丝尺寸;力学性能;光学性能

中图分类号：TS72    文献标识码：A      DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2019.03.004

Abstract： Carboxyethylated fibers were ground or homogenized under high pressure to obtain microfibrillated cellulose （MFC）. Then the MFC-filler composite with high filler content （70%） was prepared using the mixed slurry of MFC and GCC by coating process. The differences in mechanical properties， optical properties and surface properties of the composite materials prepared using MFC with different sizes which were characterized through laser particle size analyzer were investigated in this paper. It was found that MFC3， which was fully fibrillation by the co-action of ground and high pressure homogenizing，but still contained proper amount of long fibrils， could obtain composites with better comprehensive performance. When the grammage was 110 g/m²， the tensile index of the composite was 20.4 N·m/g， the burst index was 0.77 kPa·m²/g， the opacity was 97.2%， and the smoothness reached to 1565 s.

Key words： MFC-filler composite material; fibril sizes; mechanical properties; optical properties

微纖化纤维素（MFC）具有易于成膜、比表面积高、优越的生物降解性能及可再生性的特性，且其密度低、具有良好的杨氏模量和拉伸强度，近几年广泛涉及于包括食品、药品、纸张、电池及各类复合材料的研究中^[1-2]。

在造纸行业中，相关研究大多集中于将MFC作为增强组分添加到纸张当中，以提高纸张的强度，而将其与造纸填料直接结合制备复合材料的研究很少。以MFC与高含量无机填料为主体制备复合材料将是一个全新的挑战。MFC本身良好的成膜性能及高比表面积是复合材料成型的关键，而其中高含量的填料也将赋予材料不同于纳米纤维素膜的一些性能，如良好的平滑度、高不透明度、脱水性能的改善等^[3-5]。另外，MFC-填料复合材料是一种环境友好型材料，可生物降解、回收利用，也是一种可持续性的绿色材^[6]。……