纤维素/木质素微球抗紫外薄膜制备与性能研究

随着包装工业的快速发展和人类社会对环保要求的提高,功能性且可生物降解的包装膜材料越来越受到人们的重视。然而,目前市场上的可降解包装膜材料由于成本较高、力学性能差以及耐水性低而限制了其发展。采用自组装方法制备木质素微球,并将其沉积在纤维素膜表面,制备出一种新型纤维素基抗紫外薄膜材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和激光共聚焦电子显微镜对薄膜的表面性能进行研究。利用抗张实验和紫外透光率测试对纤维素基功能薄膜的力学性能和抗紫外性能进行表征。结果表明:自沉积木质素微球在纤维素膜表面分布均匀,尺寸为1~2μm;纤维素薄膜疏水改性后有助于木质素微球的沉积,且沉积量随着木质素质量浓度的增加而增大。由于木质素微球的引入,纤维素复合膜的抗张强度比对照样增加22%,同时其对UVB屏蔽效果可达94%。

复印纸基油水分离膜材料的制备与性能

以商业复印纸为基材,通过酸碱浸渍处理除去表面碳酸钙等无机物,随后利用硅烷偶联剂(1H,1H,2H,2H-全氟辛基三氯硅烷和十八烷基三氯硅烷)对其进行疏水改性,制备出价格低廉且性能稳定的疏水改性纸,以期作为纤维素基膜材料用于油水分离。傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱分析(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)测试结果表明,硅烷偶联剂能够在数分钟之内完成复印纸的疏水改性反应,改性后的纤维素纤维结构并未发生破坏,且碳酸钙等无机物的去除能够使纤维交织的孔隙有效暴露出来。纸张性能测试结果表明,改性过程对复印纸的抗张强度、撕裂度和耐折度影响较小,透气度随着无机纳米粒子的去除而有所增加。接触角及油水分离实验证实了两种硅烷偶联剂改性后的纸张接触角均大于140°,且具有高效的油水分离能力。此外,油墨的存在并不会影响疏水改性反应的进行,改性后的油墨纸张同样具有疏水性并能够有效进行油水分离。本研究的原料复印纸来源广泛且价格低廉,改性方法简单便捷,极大拓宽了纸基材料研究外沿。