Design of cellulose nanofibre-based composites with high barrier properties

海泡石 材料科学 复合材料 复合数 纤维素 氧气 高岭石 化学工程 化学 有机化学 工程类 冶金 原材料
作者
Luís Alves,Ana Ramos,Eduardo Ferraz,Paulo J. Ferreira,Maria G. Rasteiro,José A. F. Gamelas
出处
期刊:Cellulose [Springer Science+Business Media]
卷期号:30 (16): 10157-10174 被引量:10
标识
DOI:10.1007/s10570-023-05495-z
摘要

Abstract Gas barrier properties are very relevant in composite materials for applications so diverse such as food packaging, electronics, or old document restoration. In the present work, four different types of cellulose nanofibres (CNFs), two types of clay minerals used individually (sepiolite) or combined (sepiolite + kaolinite), and the influence of pH, were explored in the production of composite films. Neat CNFs, only mechanically treated or prepared by enzymatic pre-treatment, gave films with good mechanical and barrier properties, but the addition of minerals led to a dramatic loss of these properties. Contrarily, the use of thin and functionalized fibrils (TEMPO-oxidised or cationized CNFs) gave composite films with good mechanical, thermal and barrier properties. Superior oxygen barrier properties (oxygen transmission rate (OTR) < 0.4 cm 3 m −2 day −1 ) were obtained using TEMPO-oxidised CNF and 20% sepiolite, and, in general, for all the composite films containing the TEMPO CNF (OTR ≤ 1.8 cm 3 m −2 day −1 ). The cationic CNF-based composites also showed a very good oxygen barrier (OTR ≤ 8.2 cm 3 m −2 day −1 ). The high oxygen barrier could be explained by the compactness of the films and better entanglement of the more fibrillated nanocelluloses with the mineral particles. A decrease in the pH of the suspensions led to a decrease in the film preparation time, without a major negative impact on the composite film’s properties.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
白彧发布了新的文献求助10
1秒前
等待的博发布了新的文献求助10
1秒前
Orange应助汪宇采纳,获得10
2秒前
ziguang完成签到,获得积分10
3秒前
着急的沅完成签到,获得积分10
3秒前
小马甲应助宝宝采纳,获得10
4秒前
无花果应助白糖采纳,获得10
4秒前
英姑应助小马采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
lyd关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
6秒前
三口一头猪完成签到,获得积分10
7秒前
羊羊发布了新的文献求助10
8秒前
qss完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
Singularity应助zhiyao2025采纳,获得10
11秒前
D德完成签到,获得积分10
14秒前
国产好人发布了新的文献求助30
14秒前
万能图书馆应助安详香旋采纳,获得10
14秒前
16秒前
充电宝应助歪歪采纳,获得10
16秒前
打打应助Like采纳,获得10
16秒前
17秒前
zz完成签到,获得积分10
18秒前
缨绒完成签到 ,获得积分10
19秒前
Chase发布了新的文献求助10
19秒前
ns123完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
hodge完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
852应助啥都不会采纳,获得10
21秒前
21秒前
sh完成签到,获得积分0
22秒前
顺利滑板完成签到,获得积分10
22秒前
wanci应助周不是舟采纳,获得10
23秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6516475
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8309508
关于积分的说明 17761756
捐赠科研通 5618749
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925459
邀请新用户注册赠送积分活动 1902468
关于科研通互助平台的介绍 1763652