纳米微晶纤维素的制备、改性及其在纸张阻隔涂布中的应用

刘东东¹，唐艳军^1,2,3，张馨琪¹，黄彪彪¹，张婉清³

1. 浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室2. 浙江科技学院浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室3. 齐鲁工业大学制浆造纸科学与技术教育部重点实验室

摘 要：以微晶纤维素（MCC）为原料,基于酸水解法制备了纳米微晶纤维素（NCC）。随后,在水/二甲基亚砜反应体系中,以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（GTMAC）为阳离子醚化剂对NCC进行改性得到了阳离子化的纳米微晶纤维素（CNCC）。最后,对NCC、CNCC在纸张阻隔涂布中的应用进行了初步探讨。实验结果表明,NCC呈棒状结构,粒径10⁸0nm,长度<400nm,其水相分散液在光照下呈现特殊的蓝光效应。通过氮元素分析法,测得CNCC的取代度为4.1%;FT-IR、XRD分析结果确证了NCC被成功改性;TEM、TG分析结果表明,与NCC相比,CNCC具有较好的分散性和热稳定性。初步应用结果表明,相对于NCC,CNCC对涂布纸阻隔性能改善效果较为明显,且当添加量为0.2%时效果最佳,与零添加的涂布纸相比,透气度下降了22.4%,吸水性降低了34.4%。

关键词：纳米微晶纤维素;阳离子化;取代度;表面涂布;阻隔性能;