但目前制備NCC的多為棉花纖維、麻纖維等,以柚皮渣制備NCC報道比較罕見。納米微晶纖維素表面富含羥基, 親水性強,通常作為增強劑應用于高分子材料中, 比如NCC易與極性的水溶性高分子加工成均勻的復 合材料,改善材料的綜合性能。以羧甲基淀粉為原料 制備的膜材料不回生,成膜性好,但其力學性能不足 等缺點限制了其在包裝材料領(lǐng)域的應用。目前已有研究添加蒙脫土納米粒子可以有效改善羧甲基淀粉膜的力學性能,但對柚皮納米微晶纖維素的制備及其對羧 甲基淀粉膜性能影響的研究鮮見報道。 因此,本研究以柚皮為原料制備柚皮納米微晶纖維素,并復配羧甲基淀粉制備膜材料,對柚皮納米微晶纖維素的形態(tài)、晶型進行表征分析,研究不同添加量柚皮納米微晶纖維素對羧甲基淀粉復合膜各項性能 的影響,旨在為柚皮納米微晶纖維素的應用提供參考。
復合膜的制備
為了保證柚皮納米微晶纖維素能夠充分地分散在 成膜液中,本實驗按一定質(zhì)量比將已知濃度的納米微晶纖維素懸浮液添加到成膜液中。
復合膜表面形貌表征
采用 SU8010 場發(fā)射掃描電鏡觀察復合膜表面形貌,掃描前對膜表面進行噴金處理。
以柚皮纖維素為原料制備的柚皮納米微晶纖維素為長為60~180nm,直徑為3~15nm的棒狀晶體,X-射線衍射表明其仍為纖維素I型結(jié)構(gòu)。 復合膜掃描電鏡圖表明,柚皮納米微晶纖維素在羧甲基淀粉基質(zhì)中分散性良好。柚皮納米微晶纖維素添加量為羧甲基淀粉質(zhì)量的5%時,復合膜的拉伸強度較純羧甲基淀粉膜提高最大,復合膜的斷裂伸長率隨著柚皮納米微晶纖維素添加量的增加呈下降的趨勢。柚皮納米微晶纖維素添加量為 7%時,復合膜的水蒸氣透過系數(shù)降低程度最大為 23%。柚皮納米微晶纖維素添加量大于3%時顯著降低復合膜的透光率,但未改變原膜在不同波長下的透光率。因此,添加柚皮納米微晶纖維素能有效地改善復合膜的性能,制備出綜合性能優(yōu)良的羧甲基淀粉復合膜。柚皮 納米微晶纖維素對膜的作用機理還需要進一步研究, 為柚皮納米微晶纖維素在膜材中的應用以及柑橘皮渣 的綜合利用奠定基礎(chǔ)。