促進永續性之纖維素奈米纖維製造方法
2018/08/09 @國際
示意圖
纖維素(cellulose)為組成植物細胞壁的成分之一，是最廣泛存在且容易取得的天然素材，將其進行奈米化後組成的纖維素奈米纖維(Celluouse Nanofibers，CNF)具有輕盈、強韌、環保等特點。而纖維素奈米紙(Cellulose nanopaper，CNP)是一種新型材料，具有輕薄、堅韌等特性，可成為液晶螢幕、電子器材、阻隔材料等其他工業產品所需原料，擁有良好的應用潛力。然而，由於纖維素具有優異的親水性，CNP在水中或是高濕度環境常會失去原本應有的強度且無法耐久，如何增強CNP之防水性與延長使用時間是能否促成產業化的重要議題。【延伸閱讀】入侵柄海鞘提供新型生物複合性材料之用途
中國科學院(Chinese Academy of Sciences)則利用亞硫酸銨和甲酸水解煙草桿，分離出含有木質素(lignin)的CNF，木質素的存在可增強材料的抗拉強度、韌性和熱穩定性。含有木質素的CNP抗拉強度與韌性可達到255 MPa和19.7 MJ m -3，比起不含木質素的CNP(179 MPa和12.8 MJ.m-3)更高，且木質素中的官能基可吸收紫外線能量，使得材料阻隔紫外線的效果更好。此外，CNP的最大濕拉伸強度(wet tensile strength)可提高至83 MPa，優於其他文獻發表過的CNP材料。
此法不須繁複的化學步驟處理，不但乾淨且能節省成本，生產之CNP也因強度與耐水性更好而具有取代石化材料之潛能，更能在製造過程中顧及環境永續性。
資料來源
- Asian Scientist Magazine
- Flexible cellulose nanopaper with high wet tensile strength, high toughness and tunable ultraviolet blocking ability fabricated from tobacco stalk via a sustainable method
文章摘譯
