水溶性高分子对纤维素纳米纤维在水中分散稳定性影响

摘要

纤维素纳米纤维(CNFs)是纳米纤维素材料的一种重要形式,CNFs产品大多以水分散液的形式展开应用,因久置或环境pH值等变化,容易引起自发聚集沉降,从而失去纳米材料的特性。本研究采用水溶性高分子提升CNFs的分散稳定性,探究了多种水溶性高分子溶液-CNFs水分散液混合体系的类胶体稳定性。结果表明:添加为CNFs质量10%的羧甲基纤维素(CMC)、5%的羟丙基甲基纤维素(HPMC)和10%的HPMC可明显提高浓度为0.2%(wt)的CNFs水分散液稳定性;而聚乙二醇(PEG)、羟乙基纤维素(HEC)对CNFs水分散液稳定性影响不大。分析认为,CMC是以增大CNFs胶团电负性的方式来提高其分散稳定性,HPMC是以形成乳液的方式实现体系的稳定性。