纖維素納米纖維.doc

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1、纖維素納米纖維眾所周知，植物的基本組成單位是細(xì)胞，其主要結(jié)構(gòu)為纖維素納米纖維，纖維素納米纖維是拉伸纖維素鏈的半結(jié)晶纖維束。纖維素納米纖維不僅纖細(xì)，而且纖維素分子鏈可以拉伸和結(jié)晶，所以其質(zhì)量僅為鋼鐵的1/5，強(qiáng)度卻是鋼鐵的5倍以上。另外，其線性熱膨脹系數(shù)極小，是玻璃的1/50，而且其彈性模量在-200～200℃范圍內(nèi)基本保持不變。彈性模量約140GPa，強(qiáng)度2～3GPa。不同于石油基材料，作為生物基材料，更環(huán)保。圖1納米纖維素微觀結(jié)構(gòu)作為下一代工業(yè)材料或綠色納米材料，目前已在全世界積極地開展有關(guān)制造和利用這種纖維素納米纖維

2、的研究。用木材漿粕等植物類纖維材料制造纖維素納米纖維的各種方法相繼被開發(fā)出來。在低濃度（約百分之幾）下進(jìn)行的漿粕纖維分解技術(shù)有高壓高速攪拌方法、微射流法、水中逆流碰撞法、研磨機(jī)研磨法、冷凍粉碎法、超聲波分絲法、高速攪拌法和空心顆粒粉碎法等。纖維素納米纖維重要的特征是可以用所有的植物資源作為原料。除木材外，還可以從稻桿和麥桿等農(nóng)業(yè)廢棄物、廢紙、甘蔗和馬鈴薯的榨渣，以及燒酒氣體等的工業(yè)廢棄物中制得直徑為10～50nm的納米纖維。如果有效利用輕薄且寬域分布的生物資源的特點，則可以制造和利用取自唾手可得資源的高性能納米纖維。日本

3、等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實現(xiàn)了纖維素納米纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。輕量、強(qiáng)度高的纖維素納米纖維作為復(fù)合材料，可制造汽車零部件和家電產(chǎn)品外殼、建筑材料等；利用氣體阻隔性可制造屏障薄膜；利用其透明性可制作顯示器和彩色濾光器、有機(jī)EL基板、太陽能電池板等；利用耐熱性可制造半導(dǎo)體封裝材料和柔性基板、絕緣材料等；利用黏彈性能，可生產(chǎn)化妝品、藥品、食品、傷口敷料如細(xì)胞培養(yǎng)基材、分離器和過濾器以及特殊功能紙張等。在石油工程領(lǐng)域，納米纖維素凝膠可作為井下流體助劑，不發(fā)生體積收縮；可用于鉆井液降濾失劑、頁巖抑制劑、增稠劑等，改善相關(guān)流體的性能。《石油工程科

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