OW08-纖維素奈米紙之研發與性能探討

張嘉芸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一號。

^* 通訊作者：fcchang@ntu.edu.tw

由於大量消費電子產品發展，過去已產生大量廢棄物，且隨著進入軟性電子(Flexible Electronics)時代將產生更多。為了減少電子廢棄物累積，急需開發由可分解材料製成的軟性基材(Flexible substrate)。基材是電子元件要實現軟性且輕薄化的最重要基礎，過往以石化人造材料為主要原料。而近年來纖維素奈米材料因其各項優異特性受到關注，其具有極細的寬度和較大的長寬比，通過流延和乾燥製備為奈米紙，具有柔韌性、高度透明性、低熱膨脹性和氧氣阻隔等特性，可應用於發展為各種綠色高效能材料。然而，由於表面分子間大量氫鍵結合伴隨低孔隙率造成強內聚力，導致纖維素奈米紙抗撕裂性極低和容易變形龜裂，這些缺點限制其在機械自動化加工時的應用。此外，纖維素的親水性導致奈米紙在水或高濕度環境下的機械強度損失。為增強纖維素奈米紙的性能，本研究以不同纖維素奈米纖維為原料，於藍寶石基板上成型製備奈米紙，並進行交聯處理，可得到厚度更薄、拉伸強度更高，且表面平整的耐水性纖維素奈米紙，且在可見光與UV光波段有高透射率，交聯處理後熱穩定性提升，加上其可撓性，有潛力應用在各種柔性電子元件的設計中。