咖啡殼基微/納米纖維素混合物增強木塑復合材料的制備及性能

張云浩，李如燕，張靠民，王文俊，張璐

（1昆明理工大學材料與工程學院，云南昆明650093；2固體廢棄物資源化國家工程研究中心，云南昆明650093；3昆明理工大學民航與航空學院，云南昆明650093；4北京理工大學材料學院，北京100081）

咖啡是世界上最受歡迎的飲料之一[1]。隨著咖啡產量的不斷增加，據估算2019 年世界咖啡產量預計將達到創紀錄的1.745億袋（1袋70kg），比上年增加1560 萬袋。在生產咖啡豆時去殼、拋光、分級等加工工藝中產生的生物質廢棄物也在不斷增加[2]，而這些生物質廢棄物中含有大量的天然纖維素[3]，具有密度低、無毒、力學性能好[4]、價格低廉等優點。有效利用這些農業廢棄物對發展生態農業有重要實際意義[5]。

近年來隨著環境問題的凸顯，環保材料成為研究的熱點[6]，木塑復合材料就是環保材料的代表之一。木塑復合材料防潮、防蟲、可塑性強、高環保性、無公害、可重復利用等特點使其應用靈活[7]，可以應用于木材加工的任何領域，成為目前取代木材的最好環保材料。但由于聚合物基體具有明顯的疏水性，天然纖維素是親水材料，如何提高木塑復合材料中親水天然纖維與疏水聚合物的相容性是研究木塑復合材料關鍵問題之一[8-9]。

從生物質纖維中提取得到的納米纖維素具有長徑比高、比表面積大、抗拉強度和剛度高、化學反應性強、多層次的網狀結構等獨特的物理化學性能[10]，因而能夠作為木塑復合材料的增強相用以提高材料的相容性。Gabr等[11]采用靜電紡絲法制備了直徑為250nm 的乙酸纖維素（ECA），作為環氧基體的填料。……