[发明专利]一种光学用纳米纤维素膜及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种光学用纳米纤维素膜及其制备方法与应用，包括如下步骤：在激活后的PDMS膜表面涂覆聚环氧乙烷层，然后在聚环氧乙烷层涂覆CNC层；在CNF/CNC薄膜表面涂覆聚环氧乙烷层，然后将该面与CNC层相对压合；经干燥后即得纳米纤维素膜。采用CNF与CNC混合配置悬浮液并制成CNF/CNC膜，便于分散的同时提高成膜后的透明度及拉伸强度。

技术领域

本发明属于纳米纤维素膜技术领域，具体涉及一种光学用纳米纤维素膜及其制备方法与应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

纤维素被认为是世界上最丰富的可再生聚合材料。纯纤维素可以从各种生物质源中提取，例如木材、稻草、甜菜和细菌纤维素。纤维素因其高可用性、生物降解性、低成本、高机械强度和易改性等优点，在各种应用中以不同的形式得到广泛应用。近年来，纳米纤维素包括纤维素纳米纤丝(CNF)和从纤维素中提取的纤维素纳米晶体(CNC)，已经成为通用的“绿色”纳米材料。

在许多应用中，CNF和CNC已被用于制备薄膜，用于食品包装、伤口敷料和能源设备等领域，但是不同的应用对纳米纤维素薄膜的目标特性提出了更高要求，例如，有机太阳能电池基板中薄膜的标准是高光学透明度和高雾度。但是，当将纳米纤维素膜应用于发光二极管(LED)或触摸屏时，需要低光学雾度，等等。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种光学用纳米纤维素膜及其制备方法与应用。

为了解决以上技术问题，本发明的一个或多个实施例中提供了如下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种光学用纳米纤维素膜，包括依次叠加设置的 PDMS层、第一PEO层、CNC层、第二PEO层和CNF/CNC层。

本发明的第二方面提供了一种光学用纳米纤维素膜的制备方法，包括如下步骤：

在激活后的PDMS膜表面涂覆聚环氧乙烷层，然后在聚环氧乙烷层涂覆 CNC层；

在CNF/CNC薄膜表面涂覆聚环氧乙烷层(起粘结剂的作用)，然后将该面与CNC层相对压合；

经干燥后即得纳米纤维素膜。

本发明的第三个方面，提供所述光学用纳米纤维素膜在传感器、电池、导电纸、滤光元件中的应用。

与现有技术相比，本发的以上一个或多个实施例的有益效果为：

(1)采用CNF与CNC混合配制悬浮液并制成CNF/CNC膜，便于分散 (相对于单一组成，两者的混合配制更容易分散均匀)的同时提高成膜后的透明度及拉伸强度。CNF/CNC膜中，CNF的作用主要是提高膜的强度，CNC的作用主要是提高膜的透明度。

(2)采用涂有CNC的PDMS为膜表面创造亚微米及结构，同时使膜具有特殊光学性能，能够对光形成折射，形成类似彩虹颜色，滤光性能显著提升。

(3)在PDMS表面涂覆聚环氧乙烷，能够有效使CNC悬浮液中的CNC 在匀涂过程中附着在PDMS表面，使CNC在PDMS表面分布均匀。

(4)本申请的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明1的成膜后光学的色散图。

图3为本发明的成膜的接触角图。