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促進永續性之纖維素奈米纖維製造方法

促進永續性之纖維素奈米纖維製造方法

文章來源 : 農業科技決策資訊平台    2018/08/09

 纖維素(cellulose)為組成植物細胞壁的成分之一,是最廣泛存在且容易取得的天然素材,將其進行奈米化後組成的纖維素奈米纖維(Celluouse Nanofibers,CNF)具有輕盈、強韌、環保等特點。而纖維素奈米紙(Cellulose nanopaper,CNP)是一種新型材料,具有輕薄、堅韌等特性,可成為液晶螢幕、電子器材、阻隔材料等其他工業產品所需原料,擁有良好的應用潛力。然而,由於纖維素具有優異的親水性,CNP在水中或是高濕度環境常會失去原本應有的強度且無法耐久,如何增強CNP之防水性與延長使用時間是能否促成產業化的重要議題。

 中國科學院(Chinese Academy of Sciences)則利用亞硫酸銨和甲酸水解煙草桿,分離出含有木質素(lignin)的CNF,木質素的存在可增強材料的抗拉強度、韌性和熱穩定性。含有木質素的CNP抗拉強度與韌性可達到255 MPa和19.7 MJ m -3,比起不含木質素的CNP(179 MPa和12.8 MJ.m-3)更高,且木質素中的官能基可吸收紫外線能量,使得材料阻隔紫外線的效果更好。此外,CNP的最大濕拉伸強度(wet tensile strength)可提高至83 MPa,優於其他文獻發表過的CNP材料。

 此法不須繁複的化學步驟處理,不但乾淨且能節省成本,生產之CNP也因強度與耐水性更好而具有取代石化材料之潛能,更能在製造過程中顧及環境永續性。

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