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通过冷碱溶胀和机械共混从牛皮纸浆中制备透明和可生物降解的纤维素薄膜
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2022-08-01 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c01937
Sibo Tian 1 , Jungang Jiang 1 , Pengui Zhu 1 , Zhengyang Yu 1 , Hale Oguzlu 1 , Alberto Balldelli 2 , Jie Wu 3 , Jiaying Zhu 1 , Xia Sun 1 , Jack Saddler 3 , Feng Jiang 1
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2022-08-01 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c01937
Sibo Tian 1 , Jungang Jiang 1 , Pengui Zhu 1 , Zhengyang Yu 1 , Hale Oguzlu 1 , Alberto Balldelli 2 , Jie Wu 3 , Jiaying Zhu 1 , Xia Sun 1 , Jack Saddler 3 , Feng Jiang 1
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生态系统中不可降解塑料薄膜的惊人积累及其构成的威胁促使人们积极寻找生物衍生和可生物降解的替代品。虽然纤维素薄膜具有许多优点,如高透明度、卓越的机械性能和可生物降解性,但它通常由溶解的纤维素或纳米纤维素制成,涉及化学和能源密集型工艺。在本文中,我们成功地证明了纤维素纸浆可以在不完全溶解或纳米原纤化的情况下加工成透明薄膜。具体来说,结合冷 NaOH 溶胀和使用家用搅拌机进行温和机械混合,牛皮纸浆(平均长度为 1. 66 mm)可以分解成更细的微纤维(随着处理周期从 1 增加到 4,平均长度从约 540 减少到 240 μm),可以通过超滤将其紧密包装成致密的薄膜。制备的纤维素薄膜具有高透光率(在 650 nm 处为 89%,具有集成球体),良好的热稳定性(T max为 350 °C),机械强度高(99.7 MPa 拉伸强度和 5.7 GPa 杨氏模量),良好的水下结构稳定性(浸入水中 30 天后拉伸强度为 17.1 MPa),以及优异的生物降解性(完全降解)埋在土壤中 19 天)。
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更新日期:2022-08-01
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