カルボキシメチル化ナノセルロースとポリアクリルアミドに基づく複合膜の微細構造、熱および機械的特性

強化された熱および機械的特性を備えた環境に優しいナノセルロースベースのフィルムを達成するために、さまざまな内容（0-20 wt％）の水性カルボキシメチル化セルロースナノフィブリル（C-CNF）分散の容易な鋳造方法を使用して、一連の複合フィルムを製造しました。ポリアクリルアミド（PAM）。C-CNF/PAM複合フィルムの微細構造、熱および機械的特性は、PAM含有量の関数として調査されました。FT-IRスペクトルは、複合フィルムにおけるC-CNFとPAMの間に特定の相互作用が存在することを明らかにしました。したがって、フィルムの機械的モジュリは、PAMの追加により大幅に改善されました。20 wt％PAMを含む複合フィルムの貯蔵弾性率は、30°Cで〜935 MPaであると測定されました。これは、きちんとしたC-CNFフィルムのモジュラス〜17 MPaよりもはるかに高かった。さらに、熱分解温度は、きちんとしたC-CNFフィルムの〜303°Cから、20 wt％PAMの複合フィルムの〜312°Cに増加することがわかりました。

For attaining eco-friendly nanocellulose-based films with enhanced thermal and mechanical properties, a series of composite films was fabricated by using a facile casting method of aqueous carboxymethylated cellulose nanofibril (c-CNF) dispersions with different contents (0-20 wt%) of polyacrylamide (PAM). The microstructure, thermal and mechanical properties of c-CNF/PAM composite films were investigated as a function of the PAM content. The FT-IR spectra revealed the presence of specific interactions between c-CNF and PAM in the composite films. Accordingly, the mechanical moduli of the films were highly improved with the addition of PAM. The storage modulus of the composite film with 20 wt% PAM were measured to be ˜935 MPa at 30 °C, which was far higher than the modulus ˜17 MPa for the neat c-CNF film. In addition, the thermal decomposition temperatures were found to increase from ˜303 °C for the neat c-CNF film to ˜312 °C for the composite film with 20 wt% PAM.