OW05-含木質素之竹纖維素奈米微晶製程探討

梁容瑜¹、陳欣辰¹、張豐丞^1*

¹ 國立臺灣大學森林環境暨資源學系。臺北市大安區羅斯福路四段1號森林館。

^* 通訊作者：fcchang@ntu.edu.tw

由於森林的木材資源數量及品質遠供不上目前工業所需，因此尋找可替代木材之天然生物性材料成為必需。而竹子因生長迅速，同樣具有可再生性，生物降解性和固碳等與木材相似的特徵。因此被認為是可替代木材的原料來源。近年來，纖維素奈米材料因其應用範圍廣泛而受到重視。使用酸水解以產生棒狀纖維素奈米微晶 （Cellulose nanocrystals，CNCs），因具有高比強度與楊氏模數等機械特性，且比表面積大，常用來改善聚合物基質的機械性能。然而，因CNCs表面具有大量羥基，為高親水性材料，這將導致 CNCs 與疏水性聚合物基質間的相互作用和相容性較差，亦使乾燥CNCs粉末難以均勻分布。但在存在木質素的情況下，CNCs 將會有更好的分散性和相容性，對基質而言將有更高的結晶速率和結晶度，成為更佳的成核劑選擇。本研究採孟宗竹（Phyllostachys pubescens）為原料，以不同處理條件，探討製造含木質素竹CNCs之製程，確立其製造條件。並將產品進行形態及性質探討，主要試驗項目包含穿透式電子顯微鏡（Transmission electron microscopy，TEM）、X光繞射（X-ray diffraction）、傅立葉轉換紅外光譜（Fourier-transform infrared spectroscopy，FTIR）、熱重分析（Thermogravimetric analysis，TGA）等。