纸浆模塑作为一种环保、可持续的新型材料，具有广泛的适用性和巨大的发展潜力。在工业包装、文创、礼品、日用品、农业、医疗和餐饮等领域的应用中，它都展现出了明显的环保优势和可持续发展的特点。通过推广纸浆模塑的使用，我们可以有效地降低对有限资源的依赖，减少能源消耗和温室气体排放，降低环境污染，为可持续发展做出贡献。在强调低碳、可持续发展的今天，纸浆模塑的应用领域得到极大扩展。
纸浆模塑的生产和使用也提供了新的创业、就业机会和发展空间，进一步推动了社会的可持续发展。
纸浆模塑行业还是一个小众行业，为让更多的朋友了解、使用、推广纸浆模塑，小编近期将以纸浆模塑100问为主题，跟感兴趣的朋友介绍纸浆模塑的各个方面，今天第四十四辑。
六十四、纳米纤维素提高纸浆模塑制品强度的是什么原理？
纳米纤维素能够提高纸浆模塑制品的强度，其原理主要有以下几点。首先，纳米纤维素的特定表面积大，表面含有丰富的羟基官能团，可与纸浆纤维形成广泛的氢键，增强纸张的内聚力。其次，纳米纤维素的加入提高了纸浆纤维的刚度和强度，改善了纸张的机械性能。再者，纳米纤维素的纳米尺寸效应和界面相互作用，可以调节纸张的性能。例如，将纳米纤维素溶液喷涂在纸浆模塑湿胚上，改性纳米纤维素绝干质量与纸浆绝干纤维质量比例为 0.2～1.0:100，经过脱水处理、热压定型、切边等工序制成模塑制品，可提高其强度。
一种全降解防酒精纸浆模塑产品的成形方法中，将纸浆原料疏解获得均匀的浆料后加入防水剂、湿强剂和干强剂等化学药品，制得混合浆料，最后将制得的改性纳米纤维素喷涂在纸浆模塑湿胚上，进行脱水处理、热压定型、切边制成模塑制品，做到从源头到成品均无环境压力。
还有一种含有季铵化纳米纤维素纸浆模塑产品的制备方法，包括使用打浆机对纸浆进行疏解，得到纸浆悬浮液；将玉米支链淀粉置于水中分散并熟化，得到熟化支链淀粉水溶液；将纸浆悬浮液和熟化支链淀粉水溶液混合并分散均匀得到第一混合液等步骤。
此外，一种纤维素微凝胶/协同纳米纤维素构建强韧纸浆模塑基材的方法，通过纤维素微凝胶填充和纳米纤维素增强纤维键接强度，从而使二者补充到长纤维搭建的纤维网络骨架中，得到高致密性的纤维素基材，解决现存纸塑基材力学强度差的弊端。纳米纤维素在纸浆模塑制品中的应用，为提高制品强度提供了有效的解决方案。
纳米纤维素提高纸浆模塑制品强度的原理
纳米纤维素之所以能提高纸浆模塑制品的强度，主要有以下几个方面的原因。首先，纳米纤维素具有高比表面积和孔隙率，其比表面积可达 100 - 1000m²/g，这为与纸浆纤维的结合提供了丰富的活性位点和吸附表面。纳米纤维素表面含有大量的羟基官能团，可与纸浆纤维形成广泛的氢键，增强纸张的内聚力。其次，纳米纤维素的加入提高了纸浆纤维的刚度和强度。纳米纤维素纤维的杨氏模量可达数百 GPa，比同等体积的钢铁高，其弹性模量也在 GPa 范围内，赋予其良好的韧性和柔韧性。当纳米纤维素与纸浆纤维结合时，能显著提升纸浆模塑制品的机械性能，如抗张强度、撕裂强度和耐破强度。此外，纳米纤维素的纳米尺寸效应和界面相互作用，可以调节纸张的结构，使其更加致密和均匀。纳米纤维素在纸张中形成大量的纳米纤维素网络，进一步增强了纸浆模塑制品的强度和稳定性。
纳米纤维素在全降解防酒精纸浆模塑产品中的应用 在全降解防酒精纸浆模塑产品中，纳米纤维素起着重要的作用。首先，将改性纳米纤维素溶液喷涂在纸浆模塑湿胚上，改性纳米纤维素绝干质量与纸浆绝干纤维质量比例为 0.2 - 1.0:100。这样可以提高纸浆模塑产品的强度，使其更加坚固耐用。同时，纳米纤维素的添加还可以改善纸张的吸湿性和耐水性。纳米纤维素具有出色的吸湿性能和润湿性能，可以改善纸张的吸湿性能。同时，它还可以提高纸张的耐水性能，使其在潮湿环境下不易变形或失去强度。此外，纳米纤维素还可以提高纸张的光学性能。纳米纤维素颗粒的小尺寸和高透明度使纸张表面更光滑，减少光的散射，从而提高纸张的白度、透明度和印刷品质。 纳米纤维素在含有季铵化纸浆模塑产品中的制备 在含有季铵化纸浆模塑产品的制备中，首先将浓度为 10 - 60wt%的季铵盐抗菌剂与纳米纤维素分散液混合，在 10 - 100℃温度的条件下进行季铵化反应，反应时间为 1 - 24 小时，得到季铵化纳米纤维素分散液。然后将季铵化纳米纤维素分散液按照质量比为 1:10 - 100 的比例混入纸浆溶液，混合温度为 20 - 100℃，得到抗菌性混合浆液。最后将抗菌性混合浆液送入模具成型机进行成型加工，再将成型的湿纸坯脱模，放入干燥箱内干燥，干燥温度为 100 - 300℃，干燥的时间为 1 - 10 小时，制得含有季铵化纳米纤维素纸浆模塑产品。 纳米纤维素构建强韧纸浆模塑基材的方法 一种纤维素微凝胶/协同纳米纤维素构建强韧纸浆模塑基材的方法是将造纸纤维、微米级纤维凝胶、纳米级纤维中的两种以上进行混合，然后混合物利用传统的纸塑加工方式得到高致密性的强韧质纸塑材料。造纸纤维为打浆度为 15 - 75°sr 的长纤维。微米级纤维凝胶包括纤维素微凝胶或 tempo 氧化的纤维素微凝胶。纳米级纤维为长纤维纳米纤维素(f - cnf)和细菌纤维素纳米纤维素(b - cnf)。通过这种方法，可以充分发挥纳米纤维素的特性，构建出强韧的纸浆模塑基材。 纳米纤维素对纸浆模塑制品强度的影响 纳米纤维素对纸浆模塑制品的强度有着显著的影响。由于纳米纤维素的高比表面积、高机械强度和丰富的羟基官能团等特性，它能够与纸浆纤维紧密结合，形成强大的内聚力。纳米纤维素的加入可以提高纸浆模塑制品的抗张强度、撕裂强度和耐破强度，使其更加坚固耐用。同时，纳米纤维素还可以改善纸张的均匀性和减少纸张中的杂质，进一步提高纸浆模塑制品的质量。此外，纳米纤维素的纳米尺寸效应和界面相互作用，可以调节纸张的结构，使其更加致密和均匀，从而增强纸浆模塑制品的强度和稳定性。 综上所述，纳米纤维素在提高纸浆模塑制品强度方面具有重要的作用。通过不同的制备方法和应用方式，纳米纤维素可以为纸浆模塑制品带来更好的性能和质量，同时也为环保和可持续发展做出贡献。成功案例：在一些对缓冲性能和强度要求较高的纸浆模塑制品中，如电子产品的缓冲包装，使用环氧包覆碳酸氢钠微胶囊作为添加剂，能够在提高制品强度的同时，增强制品的缓冲性能，保护电子产品免受冲击和振动的影响。
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