新技術有望助力納米纖維素的推廣使用

  當我們還在津津樂道諸如石墨烯和碳納米管這些材料的奇特性能時,納米原纖化纖維素(又稱纖維素納米纖維或是CNF)也顯示出其光明前景。CNF是一種納米纖維素,可用于生產強度高、質量輕,導電性好及阻氧特性優良的復合材料。另外,CNF可使用現有的廢品作為原料。遺憾的是,CNF的生產過程相當的耗能,這限制了CNF的廣泛使用。不過,得益于一種新技術的使用,(CNF生產過程的)高耗能這一瓶頸很快就將不復存在。
      
  目前,CNF的生產過程是將水加入到含有纖維素的材料(通常是木材廢料如紙張或木屑)中,之后利用高壓勻漿機、研磨機或是超微流化床將木纖維解離成更小的纖維素納米纖維。這種處理的結果便是形成一種凝膠,再經冷凍干燥除去水,便可以得到很長的,相互纏繞的納米纖維。
  這些納米纖維加入到其他材料中,就可生產出能夠吸收泄露石油的海綿以及環境友好的塑料基汽車車身板材等材料。CNF也可被用在生物相容/生物可吸收的傷口敷料,觸摸屏以及食物包裝等材料中。
  然而,將木纖維分離所需的能量也是相當大的。通過預處理來削弱木材分子的結構是可行的,從而可以極大地減小“解離”過程所需要的能量,即便預處理過程(在有些情況下)需要昂貴的化學試劑并有廢水殘留。
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