04.01 纤维素制成碳纤维 王轲 学习翻译

V. Rubentheren, Thomas A. Ward, Ching Yern Chee, Praveena Nair, Erfan Salami，

克里斯托弗Fearday

马来西亚马来亚大学机械工程系，马来西亚吉隆坡50603

关键词:壳聚糖膜 热处理 纳米晶体纤维素 丹宁酸 薄膜

本文分析了热处理对壳聚糖纳米复合膜性能的影响。本系列样品包括:纯壳聚糖膜、纳米纤维素包埋壳聚糖膜壳聚糖膜与单宁酸交联，壳聚糖膜与单宁酸共混采用对流炉进行热处理。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和x射线衍射实验(XRD)显示了热处理后薄膜的化学相互作用的变化。薄膜在吸湿方面有显著的改善作用。拉伸强度和杨氏模量分别为当试样经过热处理后分别提高到7mpa和259mpa。为采用透射电镜(TEM)对NCC颗粒的结构性能进行了研纤维素颗粒的悬浮形式。爱思唯尔有限公司保留所有权利。

介绍

近年来，基于生物聚合物的电影因其巨大的潜力在科学界和工业界引起了广泛的关注

取代传统的不可生物降解材料用于结构和包装材料(Sousa & Gonc alves, 2015)。自然可用的材料，如:多糖、蛋白质和脂类正在为此目的进行广泛的研究。然而,在这些材料，多糖因其特殊的性质而引起人们的兴趣它们的可用性和优良的成膜能力(Kanmani &Rhim, 2014)。然而，以目前的形式，多糖具有机械性能和阻隔性能差。因此,生物聚合物与传统塑料薄膜相比，基材料在工业上还没有得到广泛的应用(Tunc， & Duman, 2011)。之一解决这个问题最常用的方法是引入纳米级的材料,如:蚕丝蛋白(Sionkowska Płanecka,levandowska， & Michalska, 2014)，甲壳素(Ma, Qin, Li, Zhao， &He, 2014)和纤维素(Azeredo et al.， 2010)的多糖基质。除了这些纳米填料，多糖也可以阿魏酸与单宁酸交联(Cao, Fu， & He, 2007)，

genipin (Muzzarelli, 2009)和柠檬酸(Reddy & Yang, 2010)。这些修改提供了增强多糖基薄膜的性质。然而，在负号之前添加的添加剂的数量是有限制的聚合效应发生。研究表明，填料(如纳米晶纤维素(NCC)有一个最佳的负荷达到所要求的机械性能，超过此性能就会退化

另一个方法改变聚合物的性质，除了填料的装填量而已经讨论过的交联工艺，则是通过热处理。(Kim, Weller, Hanna， & Gennadios, 2002;Liu, Tellez-Garay， & Castell-Perez, 2004)报道了通过暴露样品改善了机械性能和屏障性能高温。热处理会破坏氢键聚合物链之间。这促进了一个更加开放的结构，它允许分子内和分子间的交联相互作用，如Kim等人(2002)所述。本文描述了为产生高性能而进行的研究翼膜用于仿生微型飞行器(BMAV)很像蜻蜓翅膀的材料。蜻蜓的翅膀主要由几丁质壳和蛋白质结构(Sun &Bhushan, 2012)。由于甲壳素不溶于大多数有机溶剂，我们希望利用壳聚糖(n -脱乙酰化衍生物甲壳素)作为膜材料，我们的BMAV。壳聚糖有优良的成膜性能，适用于薄膜应用程序。然而，它的机械性能差导致我们制备两种不同性能的纳米复合壳聚糖电影。第一层膜有几丁质晶须和单宁酸作为a交联剂(Rubentheren, Ward, Chee， & Tang, 2015a)第二膜含有纳米晶纤维素和单宁酸添加剂

(Rubentheren, Ward, Chee， & Nair, 2015b)。有趣的结果在这些文章中观察到，显示了这两种化学物质的相互作用以及壳聚糖膜的物理增强。这项工作的目的是研究热效应用NCC和单宁酸增强壳聚糖膜(第二膜)。很少(或没有)出版物报道热处理研究以壳聚糖和单宁酸为主要原料合成NCC。因此,本文介绍了化学相互作用及其变化的新结果这些薄膜的机械性能和阻挡性能。

结论

壳聚糖的力学性能和阻隔性能可以通过加入单宁酸、NCC及热处理工艺。的红外光谱分析表明，热处理引起了吸光度的降低壳聚糖膜要改变。热处理后的XRD衍射图显示在11.4◦和广泛增加的高峰在2010年区域2 = 19◦到22◦。热处理后的试样具有良好的力学性能不能提高机械强度和减少水内容。这是由于加速交联压实的结构。这些改进表明，经热处理的壳聚糖对BMAV翼膜具有很大的开发潜力。确认本研究由高影响研究补助金资助及以下交通研究中心的赞助在马来亚大学攻读工程学。