纳米纤维素的制备及其在食品包装材料中应用的研究进展

纳米纤维素作为包装材料的填充成分,可以提高材料的力学性能和阻隔性能,并可改善复合材料的热学性能及降解性能.本文简要介绍了纤维素及纳米纤维素,重点阐述了纳米纤维素的制备方法(化学法、生物法和物理机械法等)及其在食品包装材料中的应用(保鲜及抗菌包装材料、活性包装材料和高阻隔包装材料等).最后,对纳米纤维素在食品包装材料领域...     

纳米纤维素在植物纤维缓冲包装材料中的应用研究

采用蔗渣纤维和阳离子淀粉为主要原料,纳米纤维素为增强剂,聚乙烯醇为胶粘剂,碳酸氢钠和碳酸氢铵为复合发泡剂,制备植物纤维类缓冲包装材料。通过静态压缩曲线实验,研究增强剂用量、胶粘剂用量、发泡剂用量等因素对缓冲材料性能的影响。实验结果表明,纳米纤维素能显著改善缓冲材料的性能。     

纳米纤维素基抗菌复合材料及其在食品包装中的研究进展

纤维素是自然界储量最高的天然高分子材料,在能源问题日益严峻的今天,纤维素类材料越来越受到人们的关注。近年来,纳米纤维素因具有优异的机械强度和化学稳定性,同时还具有轻质、广泛的可利用性、可再生性和生物降解性等特点,已成为纳米技术领域的研究重点之一。在众多纳米纤维素基复合材料的研究中,纳米纤维素基抗菌复合材料以其优良的抗菌性能、潜在的实用性而受到广泛关注,在包装材料领域的应用方面具有很大的潜力。本文主要从纤维素和纳米纤维素的特性,以及常见用于与纤维素复合的抗菌剂种类论述纳米纤维素基抗菌复合材料的研究进展,并总结这类复合材料在食品包装领域的应用现状。     

纳米纤维素材料氧气与水蒸气阻隔性能的研究现状

纳米纤维素主要来源于植物纤维,具有比表面积高、强度高、密度低、透明性高、热膨胀低等特点,其特有的形态结构和表面性能使得纳米纤维素材料可以形成致密的网络结构进而提供优良的阻隔性能。本综述就纯纳米纤维素膜、纳米纤维素复合材料以及纳米纤维素涂布纸基材料重点讨论了纳米纤维素材料氧气与水蒸气阻隔性能的研究现状,以探讨纳米纤维素应用于包装材料的可能性。     

纳米纤维素复合导电水凝胶的制备及其在传感器方面应用的研究进展

纳米纤维素作为一种可持续、可生物降解的纳米材料,通常会被加入到导电水凝胶中以改善其性能。本文讨论了纳米纤维素在不同导电水凝胶中的应用,详细介绍了纳米纤维素复合导电水凝胶的优点及其在柔性传感器中的应用。最后,展望了纳米纤维素复合导电水凝胶在柔性传感器应用中面临的挑战和未来发展方向。     

多功能纳米纤维素基水凝胶伤口愈合材料的研究进展

纳米纤维素具有良好的生物相容性和无毒性,基于纳米纤维素的新一代水凝胶伤口愈合材料研究逐渐成为热点,但用纳米纤维素制备水凝胶伤口愈合材料面临诸多挑战,如愈合材料的自愈合、促细胞增殖、抗菌和可注射性能的提高等。本文对纳米纤维素基水凝胶伤口愈合材料以上性能的提高研究进行了综述,重点讨论了纳米纤维素经改性、交联、复合等技术制备纳米纤维素基水凝胶的过程与方法,总结了合成机理并展望了纳米纤维素基水凝胶伤口愈合材料多功能化的发展趋势。     

醋酸纤维素纳米级纤维复合纱制备及性能研究

探讨一种醋酸纤维素纳米级纤维复合纱的基本性能。选用涤纶长丝和醋酸纤维素片作为原料,利用静电纺丝方法制备了不同浓度的醋酸纤维素纳米级纤维,并将其复合在涤纶长丝表面制成复合纱,测试了该复合纱的外观形貌、强伸性能、芯吸性能和回潮率。结果表明,取向排列的醋酸纤维素纳米级纤维完全覆盖在涤纶长丝表面,所得复合纱的强伸性能、芯吸高度和回潮率都高于涤纶长丝,但随着溶液浓度的增加,由于纳米级纤维直径增加,复合纱的芯吸高度和回潮率略有降低。认为醋酸纤维素纳米级纤维复合纱既具有涤纶长丝较高的强伸性能,又具有纳米级纤维较大的比表面积和较高的孔隙率,可用于开发功能性纳米级纤维纺织品。     

超级电容器中纳米纤维素基电极的研究进展

纳米纤维素机械强度高、密度低且表面含有可化学改性的羟基官能团,可作为组装高性能超级电容器电极的优选材料。本文综述了纳米纤维素与导电聚合物、过渡金属氧化物等活性材料制备超级电容器软材料和碳基复合电极的机理,对冷冻干燥、碳化、原位聚合、过滤、涂覆等组装方法进行了详细讨论,并对纳米纤维素基电极的机械性能和电化学性能进行了对比和分析。最后,对纳米纤维素基电极在超级电容器中的应用前景进行了展望。     

多糖聚合物涂层对纸基包装材料水蒸气阻隔性能的研究进展

纸基包装材料在一定湿度环境中具有较高的水蒸气渗透性,这极大地限制了其在食品包装领域的广泛应用。多糖聚合物涂层的纸基包装材料充分利用多糖聚合物良好的成膜性能和生物相容性及木质纤维材料优异的强度性能,在水蒸气高阻隔材料领域具有一定的应用潜力。本文介绍了4种常用多糖聚合物（纤维素、淀粉、壳聚糖和海藻酸盐）的理化性质,从传质小分子性质（极性和非极性）考虑,分析了多糖聚合物本身的结构特点及其在水蒸气阻隔方面存在的问题;重点探讨了通过化学改性（酯化、醚化、接枝和交联等）和使用有机/无机纳米填料（纤维素纳米晶、纳米黏土和纳米金属氧化物等）提高多糖聚合物涂层水蒸气阻隔性能的研究进展;最后,提出了多糖聚合物涂层纸基包装材料的未来研究方向及发展趋势。     

新型抗菌丝绸壁纸制备及其性能检测

采用硫酸法从微晶纤维素中制得纤维素纳米晶,并结合简单沉淀法制得纳米氧化锌/纤维素纳米晶复合粒子。通过简单热轧工艺将复合粒子有机嵌入基纸和丝绸面料之间,制备出抗菌丝绸壁纸。通过对复合粒子与抗菌丝绸壁纸的结构表征与性能测试。实验结果表明:平均粒径为37nm的氧化锌负载在纤维素纳米晶骨架上;同时在383nm处存在紫外光吸收峰,进一步证实复合粒子中含有纳米氧化锌,且成功负载在丝绸壁纸表面;所制备的抗菌丝绸壁纸具有优良的抗菌效果及耐洗涤性能,经50次循环洗涤后,其对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的抑菌率均可高达99%以上。     

疏水型纳米纤维素/纳米ZnO复合材料的制备及性能表征

将纳米纤维素与纳米Zn O在一定条件下机械搅拌,制备了纳米纤维素/纳米Zn O复合溶胶。通过硬脂酸对其进行改性,并将所得的改性后的复合溶胶在130℃下鼓风干燥2h,即可得到疏水型纳米纤维素/纳米Zn O复合材料。采用场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱和接触角分析仪对复合材料的表面形貌和疏水性进行了表征。结果表明,复合粒子经硬脂酸表面改性后引入了憎水基团甲基,形成微/纳米双重粗糙结构,使得复合材料具备一定的疏水性能。     

纳米纤维素及其在水性涂料中的应用研究进展

纳米纤维素具有高长径比、高结晶度、高杨氏模量、高强度等优点,加之其具有生物质材料的轻质、可降解及可再生等特性,使其成为一种改善水性涂料机械、光学、耐水等性能的优异选择。本文综述了纳米纤维素制备和改性方法,详细论述了纤维素纳米纤丝（CNF）和纤维素纳米晶体（CNC）对水性聚氨酯和水性丙烯酸涂料的性能改善机理及其应用研究进展。最后总结了纳米纤维素复合水性涂料研究现存的问题,并总结了未来的研究方向。     

聚吡咯纤维素纳米晶复合导电材料的制备及其性能表征

摘要：通过硫酸水解法由棉纤维制备纤维素纳米晶,再采用原位化学氧化法,在纤维素纳米晶表面进行吡咯的原位聚合,成功制得包裹聚吡咯的纤维素纳米晶复合导电材料。产物的相貌、结构和性能的研究表明：聚吡咯－纤维素纳米晶复合导电材料表现出核壳结构,纤维素纳米晶与聚吡咯间存在着较强的相互作用有利于聚吡咯均匀地包覆纤维素纳米晶;有机掺杂剂DBSNa由于分子体积大,降低了分子间作用力,其电导率不如无机掺杂剂NaCl,但是热稳定性和比电容好于NaCl,并且显著提高了复合体系的电化学容量,做为超级电容器具有良好的应用前景。     

纳米纤维素/二维材料纳米复合材料在水处理领域的应用进展

近年来,纳米纤维素在水处理领域受到广泛关注。纳米纤维素的羟基对带有离子结构的污染物表现出一定的吸引力,通过表面改性还可进一步提高其捕获能力。将纳米纤维素和石墨烯等二维材料复合能够制备高性能纳米复合材料,提高材料对污染物的选择性。本文介绍了纳米纤维素和常见的几种二维材料,综述了纳米纤维素/二维材料复合材料在水处理领域的应用,包括过滤、吸附、光催化降解3种处理方法,并对不同二维材料与纳米纤维素复合后在水处理领域应用中的差异进行了比较。     

纳米复合包装材料的应用优势与前景

随着材料科学的不断进步,人们在材料研究上已近进入纳米级水平,纳米复合包装材料的应用,赋予包装材料更多的特殊功能或特性。文章就纳米复合材料的特点以及在食品包装上的应用,对其保鲜、抗菌、阻隔等性能进行研究,同时对该材料的安全性能进行一定的评价。     

木质素/TiO2复合纳米颗粒合成及纳米纤维素基紫外屏蔽膜制备

本研究利用碱木质素作为生物模板诱导剂,通过水热法成功合成了一种具有良好紫外屏蔽性能的木质素/TiO_2复合纳米颗粒。结果表明,木质素/TiO_2复合纳米颗粒具有锐钛矿晶型、良好的纳米粒径和热稳定性。同时,证实了木质素的含氧官能团和TiO_2表面羟基发生类酯化反应,从而使木质素与TiO_2形成包覆嵌顿式结构的复合材料。在此基础上,研究了木质素/TiO_2复合纳米颗粒与纳米纤维素水凝胶制备薄膜材料的抗紫外性能。结果表明,添加质量分数10%的木质素/TiO_2复合纳米颗粒的纳米纤维素薄膜在全紫外线波段(200～400 nm)吸收了约90%的紫外线,表明木质素/TiO_2复合纳米颗粒具有良好的紫外屏蔽能力。     

纤维素纤维的可及度及多孔性能表征研究

纤维素是具有多孔性结构及一定孔径分布的天然高分子材料,其中大部分微孔孔径在纳米数量级.这种特殊的结构使其在原位复合法制备磁性纳米复合材料研究中有无比的优越性和可操作性.本文采用N2吸附法、染料吸附法、保水值测定等手段表征不同原料来源的纤维素纤维的多孔性,并对丝光化和超声波预处理后纤维素纤维的比表面积、孔隙率、孔径和对液体的吸附性能的变化进行了研究.研究表明不同原料的比表面积、孔径尺寸和羧基含量均不相同,云杉纤维羧基含量较高,孔径较小,表面积较大,可作为制备磁性纳米复合纤维素纤维及磁性纸的原料.丝光化和超声波处理能进一步提高纤维素纤维的保水值和可及表面积.     

纳米纤维素基2D/3D重金属吸附材料的研究进展

本文综述了通过氨基、羧基、硫醇基等官能团改性纳米纤维素以及纳米纤维素和其他材料复合,制备成2D膜材料和3D凝胶材料的方法及其性能,同时也介绍了其在水环境中去除重金属离子的应用进展,并对纳米纤维素基吸附剂的制备和应用进行了展望.     

用桦木原纤维制透明包装材料

芬兰VTT技术研究中心和Aalto大学开发了一项新技术,首次实现了用桦木原纤维大规模生产包装材料。这种方法使连续工业化生产纳米原纤维化纤维素（NFC）膜成为可能,这种纤维素膜适用于食品包装,可防止产品变质。     

复合水凝胶非织造布保鲜材料的制备及其性能

为扩展非织造布在保鲜包装材料中的应用,以具有药用价值的沙棘作为抗氧化保鲜成分原料,通过负载不同体积分数的沙棘提取物(SBT)制备罗布麻纳米纤维素/壳聚糖基水凝胶,并与聚酯非织造布复合制备复合水凝胶非织造布保鲜材料,对其阻隔性能、释放行为、抗氧化活性、抗菌性以及保鲜性能进行分析.结果表明:随着SBT体积分数的增加,复合水...