纤维素纳米晶在防伪中的最新研究进展
2021-04-20刘蒙蒙谢开彬张正健陈蕴智
天津造纸 2021年3期
关键词:结构
刘蒙蒙,谢开彬,张正健,陈蕴智
(天津科技大学轻工科学与工程学院,天津 300457)
伪造是一个世界性的问题,对个人和社会都构成威胁,也会对公众产生重大的负面影响[1-2]。比如,假币的存在使货币流通过程成为非常具有挑战性和复杂性的社会命题,处理不当会造成巨大经济损失[3-4];而假药的存在则对人类的生命健康造成威胁[5]。为了打击假冒伪劣行为,近年来开发了多种防伪、验证和认证技术,如签名DNA标记包装材料、磁响应等离子体防伪标签、防盗标签、基于RFID(射频识别)的智能标签和变色打印技术[6]。然而,由于部分防伪技术采用的是可预测和确定的编码机制,其中一些方法是可复制的,导致防伪效果并不理想[5]。为了克服这一问题,对防伪材料的选择应遵循特定的基本特性,如易合成、产量高、环保、长期稳定、经济,最重要的是这些特征应该易于识别,但难于复制[7]。纤维素纳米晶(CNC)作为一种生物基材料,在紫外光源、圆偏振片、肉眼和手征光谱仪的照射下,CNC基液晶薄膜的虹彩特征可以被识别,这使得CNC基液晶薄膜具有很好的防伪潜力,因而CNC已成为目前生物基防伪领域研究的热门[8-9]。
纤维素是自然界中最丰富的天然聚合物。其原料来源于木材、棉花、稻草、芦苇、大麻、桑树、甘蔗渣等[10]。纤维素微纳米材料是不溶于水的纤维或纤维碎片,其胶体稳定性取决于其特征尺寸和表面组成[11]。20世纪50年代,R-NBY等[12]开发了一种利用酸处理微原纤维的方法,由于其密度较低,非晶态区域可以被酸选择性水解,只留下晶体结构域,被称为纤维素纳米晶体(CNCs)。……
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