DOI: 10.1016/j.jece.2021.106043

使用羧甲基化CNF（CNFCM）、酶处理CNF（CNFENZ）和TEMPO氧化CNF（CNFTEMPO）三种不同类型的纤维素纳米纤维（CNFs），通过溶液浇铸法制备了纤维素基薄膜和羧甲基纤维素钠（CMC），并对其薄膜性能进行表征，以检测CNF类型的影响。FE-SEM图像显示薄膜中纤维密集，不同类型的CNF具有不同的纤维形态，AFM图像显示薄膜的粗糙度。CNFTEMPO薄膜与CMC薄膜一样透明，而其他CNF薄膜是半透明的。CNF薄膜还显示出不同的晶体结构，这取决于CNF类型，因此薄膜性能受纤维素结晶度指数（CI）的影响很大。具有最高CI的CNFENZ薄膜显示出比其他薄膜更高的热稳定性和水蒸气阻隔性能。此外，CNF薄膜的水蒸气渗透率明显低于CMC薄膜。CNFTEMPO和CNFCM薄膜中的羧酸根和羧甲基基团提高了薄膜的拉伸强度，比CNFENZ和CMC薄膜的拉伸强度高出约两倍。CNF薄膜性能取决于CNF类型，与CMC薄膜相当或优于CMC薄膜。

图1.不同类型CNF薄膜的（a）FTIR光谱和（b）XRD衍射图。

图2.不同类型CNF薄膜的FE-SEM（a-d）和AFM（a1-d1）图像：（a）CMC、（b）CNFCM、（c）CNFENZ和（d）CNFTEMPO。

图3.不同类型CNF和CNF薄膜的外观：（a）CMC、（b）CNFCM、（c）CNFENZ和（d）CNFTEMPO。

图4.不同类型CNF薄膜的紫外-可见光透射光谱。

图5.不同类型CNF基薄膜的（a）WVP和（b）时间依赖性WCA。

图6.（a）CNF基薄膜的水分含量（MC），水溶性（WS）和（b）溶胀率（SR）。

图7.不同类型CNF基薄膜的TGA和DTG热分析图。