纤维素膜的交联增强及其抗紫外性能

宋 俊，侯源富，李俊男，郭雪雪，郝 蕾

（1.天津工业大学 材料科学与工程学院，天津 300387；2.天津工业大学 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室，天津 300387）

纤维素作为自然界中储量最为丰富的生物质可降解材料，其来源广泛、环保可再生等特点受到国内外的广泛关注[1-3]。纤维素广泛存在于自然界的各种植物之中，植物通过光合作用每年可以生产出上万亿吨的纤维素[4-5]。因此，利用纤维素制备可生物降解的包装材料具有很重要的实用价值和环保意义[6-7]。但是现有的纤维素材料均存在强度低、抗光降解性差等问题，因此通过一定的技术手段（如物理共混或者化学反应等）完成对纤维素的增强和抗光降解改性具有重要的理论研究价值和实际意义。

由于纤维素的分子结构中含有大量羟基，这为纤维素的化学改性提供了可能。通过交联改性增加纤维素材料的强度是一种重要的增强方法[8]。纤维素的交联反应主要包括酯化交联[9-10]、缩醛交联[11]、醚化交联[12]等。但是大多数的交联反应都发生在纤维素成型之前，这对纤维素进一步的加工成型产生不利影响，进而限制了其应用。基于此，本文采用“成型后交联”方法，在纤维素/DMAc/LiCl（N，N-二甲基乙酰胺/氯化锂）铸膜液体系中加入对二氯苄作为交联剂，此时交联剂不与纤维素发生反应。将纤维素刮制成膜后，浸渍于NaOH溶液中发生醚化交联反应，从而达到先成型后交联增强的目的。通过正交设计研究反应条件对纤维素膜强度的影响，并考察改性过程对纤维素分子结构和性能的影响。……