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交联纤维素膜的制备与性能研究

2025-08-18巫勇嘉何文涛陈艺杨谭磊钱勇强

辽宁化工 2025年7期
关键词:交联剂纤维素力学性能

中图分类号:TQ352.79 文献标志码:A文章编号:1004-0935(2025)07-01133-05

随着人口和经济增长,到21世纪中叶即使在能源消耗受到限制的情况下,全球能源消耗仍然会不断增加,而这种需求无法通过化石燃料和不可再生资源来实现和满足,同时也将伴随严重的环境污染和温室效应等问题。在应对不可降解膜材料所造成的环境污染问题时,高性能的可降解纤维素膜材料受到越来越多的重视[1-4]

纤维素是环状葡萄糖分子由线性链组成的多分散性聚合物,具有扁平的带状结构单体通过缩合形成的β(1,4)-糖苷键连接在一起。在自然界中,木质素中纤维素聚合度在10000左右,天然纤维素和棉花中的聚合物大约为15000。作为典型的生物基材料,与石油基聚合物相比,纤维素具有成本低、密度低、可再生性和生物相容性等许多优越的性能[5]。但由于链间与链内氢键的强相互作用,导致其只能在特定的溶剂中溶解,通过引入官能团或吸附纳米颗粒对其进行修饰,拓宽其应用范围[]。纤维在加工的过程中会受外界环境影响,如热干燥导致纤维素结晶度变化,纤维表面硬化程度受干燥条件的影响[7-8]。此外,纤维羧甲基化、反应温度、制备方式及干燥次数会使纤维变硬,泡水时间和夹板温度降低,会对纤维素结晶度和结晶尺寸产生影响[9-10],也会影响制品的机械强度[11-12]。

目前,以纤维素为基体生产具有不同结构和功能的复合材料是替代各种化石基产品,减少环境污染的主要方法之一[13]

MAO等[14]成功利用纳米纤维素(CNC)增强了壳聚糖膜的机械性能,证明了CNC能够显著提高壳聚糖膜的力学强度,同时保持其环保属性。……

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