纳米微晶纤维素和纳米微纤丝做湿强剂


  纳米微晶纤维素(NCC)因具有一些独特的性能,如纳米级尺寸,较大的比表面积,丰富的表面羟基,独特的表面形态,低密度和较强的机械强度而得到广泛关注。另外,NCC还具有易被改性,较易制备,可再生及生物可降解性等特点。将NCC加入纸浆中,其能与纸浆纤维紧密结合,从而增强纤维间的结合力,但Ncc丰富的表面羟基使其粒子间很容易通过氢键作用发生团聚,导致NCC很难通过物理方法分散,从而限制了它的应用前景。

  Ahola等日纠研究发现,当纳米微纤丝(NCF)与阳离子PAE组成PAE—NcF二元体系而吸附在纤维表面时,纸张的干强度、湿强度都会提高。该研究还对此二元体系的增强机理进行了探索。结果表明,当向纸浆中加入PAE后,带正电的PAE首先与带负电的纤维发生吸附作用,并均匀地分散在了纤维表面;然后再向纸浆中加入NcF,未被纸浆吸附的PAE分子会再与NcF结合,其原因是NcF上的羧基为PAE提供了更多的吸附点,使得更多的PAE被吸附到纸张中,所以PAE.NCF二元体系对纸张的增强效果显著优于单独添加PAE。这也从另一方面说明了在纸张湿强度相同的前提下,PAE—NcF二元体系中的PAE用量明显低于单独加入PAE的用量。该实验也发现,当PAE与NCF结合后会形成新的絮聚体,该絮聚体对纸张的增强效果明显比PAE与NCF作为二元体系加人纸浆中的效果差。

  Taipale等日刮以阳离子淀粉.纤维素微纤丝(MCF)二元体系作为纸张增强剂,研究发现,阳离子淀粉与MCF具有协同效应,可共同作用以提高纤维间氢键的结合强度。