基于铸涂法的高透明纳米纸的高效制备工艺

以纳米纤丝化纤维素(NFC)为原料,采用铸涂工艺制备高透明纳米纸。首先,通过改变纳米均质的次数调控纳米纤维素分散体的理化性能(黏度、保水值和纤维尺寸)。其次,研究纳米纤维素分散体理化性能和纳米纸干燥参数对其干燥速率的影响规律,探究最佳干燥工艺,快速制备出高透明纳米纸。研究表明:随着均质次数的上升,纳米纤维素分散体的黏度、保水值以及纤维素直径呈现下降趋势,且这些理化性能对高透明纳米纸的干燥速率没有影响。当干燥温度为40℃,相对湿度为30%时,制备定量为30g/m~2的高透明纳米纸所需的时间小于5h。纳米纸的强度达到140MPa,表面粗糙度为3.13nm,在可见光区透光率约为90%。     

纳米纸衬底的制备、性能及其在柔性电子器件中的应用

由纳米纤维素制备的纳米纸具有天然可降解、质量轻、柔性好、透明度高、强度高、热稳定性好以及可卷对卷生产等优良特性,被视为柔性电子器件衬底的理想材料之一。近年来,人类社会对电子垃圾引起的环境问题逐渐重视,使得绿色纳米纸衬底成为学术界和工业界的研究热点之一。本文综述了用于柔性电子器件的纳米纸衬底的最新研究进展,详细探讨了纳米纸衬底的制备、性能及其在器件应用方面的研究成果,着重阐述了纳米纸衬底在有机薄膜晶体管、太阳能电池以及有机发光二极管中的应用现状。最后,进一步总结了现阶段纳米纸衬底在器件应用过程中存在的问题,如纳米纸制备效率低、对纳米纸进行性能调控和优化以满足电子器件的要求等,并对未来应用前景进行了展望。     

均质法和超声法制备NFC及其纳米纸性能研究

以漂白硫酸盐桉木浆纤维为原料,进行TEMPO氧化预处理,再采用均质法和超声法及二者结合法分别制备出纳米纤丝纤维素(Nanofibrillated Cellulose,NFC),再经溶液浇铸法制备纳米纸。重点探讨了不同制备方法对NFC特性及其纳米纸性能的影响。结果表明,不同能耗下,超声2 h、4 h比均质2次、5次制备的NFC的透明性更好,长径比更大,直径更小,最小宽度可达19 nm。工艺能耗低于20 k Wh时,与均质处理相比,超声处理强度(能耗)的增加更有利于纳米纸拉伸强度和透湿率的提高,同时超声2 h、4 h比均质2次、5次制备的NFC纳米纸的光学性能更好,其中超声4h制备的NFC得到的纳米纸拉伸强度与透光率最高,分别为155.8 MPa、89.45%,优于一般的聚合物薄膜,有望应用于柔性显示电子器件的基材。