纳米纤维素的涂料组合物、其用途及其制造方法.pdf

本发明涉及纳米纤维素(例如微原纤维化纤维素)的水性涂料组合物，其特征在于所述组合物具有2％至12％的纳米纤维素干物质浓度，并且包含至少一种阳离子型表面活性剂，该阳离子型表面活性剂可以选自十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基氯化吡啶和十四烷基三甲基溴化铵、十二烷基氯化吡啶本发明还涉及该组合物作为涂层和作为氧气阻隔层的用途。此外，本发明涉及涂布有该组合物的基材，例如板材、卡纸板或纸张。而且，本发明涉及制备该涂料组合物的方法。

1.  一种纳米纤维素的水性涂料组合物，其特征在于所述水性涂料组合物 具有按所述组合物的重量计为2％至12％的纳米纤维素干物质的浓度， 并且包含至少一种阳离子型表面活性剂。

2.  根据权利要求1所述的组合物，其中所述至少一种阳离子型表面活性 剂包含N⁺原子。

3.  根据权利要求1和2中任一项所述的组合物，其中所述阳离子型表面 活性剂选自具有式I的化合物

式I，
其中：
R₁、R₂和R₃独立地为烷基C_nH_2n+1，并且
n是1至20的整数，或
R₁和R₂与它们所连接的N⁺原子一起表示饱和或不饱和的6元环，R₃不存在或R₃是烷基C_mH_2m+1；
R₄是烷基C_mH_2m+1并且
m是1至20的整数；
Hal^-是选自氯离子、溴离子、碘离子和氟离子的卤离子。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述阳离子型表面 活性剂选自：
十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；
十八烷基三甲基溴化铵(OCTAB)；
十六烷基氯化吡啶(HPYCL)；
十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)；
十二烷基氯化吡啶(DPC)。

5.  根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中总的表面活性剂浓 度基于纳米纤维素干物质的重量按重量计处于0.5％至50％的范围内。

6.  根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述纳米纤维素的 浓度为按所述组合物的重量计4％至8％的干物质。

7.  根据权利要求1至6中任一项所述的组合物，其中所述组合物还包含 添加剂，所述添加剂选自聚合物例如碳水化合物，和增塑剂例如半纤维 素和例如柠檬酸三乙酯。

8.  根据权利要求1至7中任一项所述的组合物作为涂层的用途。

9.  根据权利要求8所述的用途，其中所述组合物用作氧气阻隔层或平滑 层。

10.  涂布有根据权利要求1至7中任一项所述的组合物的基材。

11.  根据权利要求10所述的基材，其选自纤维板、纸基基材例如板、卡 纸板、纸张、印刷用纸。

12.  涂布有根据权利要求1至7中任一项所述的组合物的液体包装板。

13.  一种用于制备涂料组合物的方法，所述涂料组合物包含按所述组合物 的重量计为2％至12％的纳米纤维素干物质和至少一种阳离子型表面活 性剂，所述方法的特征在于：
a)制备纳米纤维素；
b)将获得的纳米纤维素任选地离心或蒸发至按所述组合物的重量 计处于1％至6％干物质范围内的浓度；
c)加入一种或更多种阳离子型表面活性剂；以及
d)浓缩混合物至按所述组合物的重量计处于2％至12％干物质范 围内的浓度。

14.  根据权利要求13所述的方法，其中至少一种阳离子型表面活性剂包 含N⁺原子。

15.  根据权利要求13和14中任一项所述的方法，其中所述阳离子型表面 活性剂选自具有式I的化合物

式I，
其中
R₁、R₂和R₃独立地为烷基C_nH_2n+1，并且
n是1至10的整数，或
R₁和R₂与它们所连接的N⁺原子一起表示饱和或不饱和的6元环，R₃不存在或R₃是烷基C_mH_2m+1；
R₄是烷基C_mH_2m+1并且
m是1至20的整数；
Hal^-是选自氯离子、溴离子、碘离子和氟离子的卤离子。

16.  根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中所述阳离子型表面 活性剂选自：
十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；
十八烷基三甲基溴化铵(OCTAB)；
十六烷基氯化吡啶(HPYCL)；
十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)；
十二烷基氯化吡啶(DPC)。

纳米纤维素的涂料组合物、其用途及其制造方法
发明领域
本发明涉及纳米纤维素的水性涂料组合物，其特征在于所述组合物 具有按组合物的重量计为2％至12％的纳米纤维素干物质的浓度，并且 包含至少一种阳离子型表面活性剂。
本发明还涉及该组合物作为涂层、特别是作为氧气阻隔层或平滑层 的用途。本发明还涵盖了涂布有该组合物的基材，例如板、卡纸板、印 刷用纸或液体包装板。此外，公开了该组合物的制造方法。
背景技术
Turbak等[1]和Herrick等[2]在20世纪80年代描述了纳米纤维素例 如来自木纤维的某些类型的微原纤维化纤维素的制造和表征。通过迫使 纤维素纤维悬浮体在高压下经过机械粉碎装置获得纳米纤维素。该工序 导致产生了具有1％w/w或更低的纳米纤维素浓度、具有高长径比的类凝 胶水分散体[1-3]。
由于纳米纤维素原纤维的独特特性，例如非常高的比表面积和形成 高度多孔的类凝胶网状物，在过去的30年中对纳米纤维素进行了大量研 究。一些最近的出版物展示了纳米纤维素如何可以在材料领域中用于各 种用途，例如在纳米复合材料分散稳定剂中构成增强物、在食品和医药 应用中构成抗微生物膜、过滤介质和氧气阻隔材料[4，5]。
WO2010/003860公开了包含纳米纤维素和表面活性剂的液体清洁组 合物，但不涉及涂料。
US2012/0205065公开了将水性纳米纤维素加入纸浆中用于制备具有 高的干强度的纸张。该文件不涉及涂料。
US 2010/0272980涉及一种用于基材的纤维复合材料。公开了微原纤 维化纤维素纤维的分散体，其中分散介质可以是水，并且分散介质还可 以包含表面活性剂。
WO 2008008576公开了一种包含水基聚合物和纤维(其可以是微原 纤维化纤维素纤维)的水基制剂。该制剂还可以包含表面活性剂。
US2011/0081554公开了一种包含1％至90％纳米纤维素分散体的纳 米纤维素涂料组合物，但没有公开使用任何表面活性剂。同样， WO2011/056130公开了纳米纤维素在涂料中的使用，但没有公开任何表 面活性剂的使用。
低的透水性和透气性对于很多食品包装物是至关重要的，并且低的 氧气传递是主要要求之一。为满足该要求，纸基包装物层合有铝或挤出 涂布有一个或几个薄层形式的合成聚合物例如乙基乙烯醇(EVOH)。
在包装业的一个新兴趋势是在包装纸和包装板上通过使用一种或更 多种可生物降解的涂层产生阻隔物。纳米纤维素的氧气阻隔性能对于纸 基包装物来说令人特别感兴趣，并且开辟了基于可再生和可持续来源的 新的包装解决方案。
由于纳米纤维素的类凝胶行为、其与基材的化学相容性和在水中分 散纳米纤维素的可能性，可以施涂纳米纤维素作为涂层，而以纸张或纸 板作为基材。相比于层合应用，纳米纤维素的涂层应用具有良好的粘合 性和不需要粘合剂的优势，这意味着成本降低。
然而，尽管纳米纤维素悬浮体的流变特性对于其在材料和食品工业 中的可能应用(例如在涂层中，作为增稠剂，在挤出方法中)是基础， 但很少被发表。Herrick等[2]首先研究了纳米纤维素的流变特性，发现了 纳米纤维素的2％水分散体的假塑性(剪切变稀)行为。
Iotti等(2010)[6]的一篇文章研究了在25℃至60℃之间的温度下不 同浓度(1％至4％w/w)的纳米纤维素水分散体。显示纳米纤维素在低 浓度下在水中形成凝胶，并且对剪切显示出伴随粘度降低的剪切稀化行 为。
已知用纳米纤维素分散体涂布纸基基材在低透氧方面表现出优异的 性能，并且基于纤维素，是环境友好的。
JP58191296公开了一种包含乙烯基聚合物的水性分散体和/或含微 原纤维化纤维素的树脂的涂料组合物。该组合物还可以包含表面活性剂。
在Xhanari[7]的文章中描述了表面活性剂CTAB与纳原纤维化纤维 素或微原纤维化纤维素结合的用途。在原纤维化之前两批纤维悬浮体的 浓度是0.4％w/v。
由于纳米纤维素的特性，纳米纤维素分散体非常难以在不获得原纤 维的聚集体的情况下被浓缩。此外，浓缩的纳米纤维素分散体通常具有 高粘度，使其在工业上难以处理。
纳米纤维素水分散体的高网状物形成能力依赖于温度和纳米纤维素 浓度。粘度随温度升高而减小，并且随纳米纤维素浓度增加而增加[6]。
在更高的纳米纤维素浓度水平下纳米纤维素原纤维聚集的出现，使 得获得高粘度和低浓度的纳米纤维素分散体成为挑战。
在工业中存在高粘度和低浓度的问题，并且强烈需要高度浓缩的纳 米纤维素水基涂料及其使用方法，以允许干燥处理步骤中更低的能耗。
发明内容
本发明人出乎意料地发现，通过用某一种或某些种阳离子型表面活 性剂处理纳米纤维素材料(例如微原纤维化纤维素)，可以提高纳米纤维 素分散体的浓度并且仍然获得稳定的分散体。还证实了可以降低纳米纤 维素分散体的粘度，使得降低的粘度和增加的纳米纤维素浓度的组合将 允许直接在基材上的高效涂布。本发明的纳米纤维素分散体在纸张或纸 板上干燥之后保持良好的氧气阻隔性能。
本发明涉及纳米纤维素的水性涂料组合物，其特征在于所述组合物 具有按组合物的重量计为2％至12％的纳米纤维素的干物质浓度，并且 包含至少一种阳离子型表面活性剂。所有上文的现有技术文献都没有公 开这样的组合物。
本发明还涉及该涂料组合物作为涂层的用途，和涂布有该组合物的 基材，例如板、卡纸板、印刷用纸和液体包装板。
最后，本发明还涉及制备该组合物的方法。
附图说明
本发明通过以下附图来例示：
图1示出分别针对2％w/w纳米纤维素(实心三角形)；添加有 20％w/w的CTAB的4.59％w/w纳米纤维素(空心方形)；和添加有10％ w/w的CTAB的5.55％w/w纳米纤维素(空心圆圈)而言相比于剪切速 率的粘度。
图2示出分别针对2％w/w纳米纤维素(实心三角形)；添加有 15％w/w的OCTAB的2.99％w/w纳米纤维素(空心方形)；和添加有 5％w/w的OCTAB的3.84％w/w纳米纤维素(空心圆圈)而言相比于剪 切速率的粘度。
图3示出分别针对2％w/w纳米纤维素(实心三角形)；添加有4％w/w 的HPYCL的2.74％w/w纳米纤维素(空心圆圈)；和添加有8％w/w的 HPYCL的2.55％w/w纳米纤维素(空心方形)而言相比于剪切速率的粘 度。
图4示出分别针对2％w/w纳米纤维素(实心三角形)；添加有3％w/w 的TTAB的2.33％w/w纳米纤维素(空心圆圈)；和添加有12％w/w的 TTAB的2.67％w/w纳米纤维素(空心方形)而言相比于剪切速率的粘度。
图5示出分别针对2％w/w纳米纤维素(实心三角形)；添加有10％ w/w十二烷基氯化吡啶(DPC)的2.24％w/w纳米纤维素(空心圆圈)； 和添加有20％w/w的DPC的4.03％w/w纳米纤维素(空心方形)而言相 比于剪切速率的粘度。
发明详述
本发明涉及纳米纤维素的水性涂料组合物，其特征在于所述组合物 具有按组合物的重量计为2％至12％的干物质纳米纤维素的浓度，并且 包含至少一种阳离子型表面活性剂。
根据一个实施方案，纳米纤维素的浓度(w/w)为从4％以上至12％， 例如4％至10％，例如4％至8％，例如4.1％至8％，例如4.1％至8％、 4.5％至8％，5％至8％，5.5％至8％，5％至8％，5％至8％。
贯穿本文，纳米纤维素含量规定为基于纳米纤维素分散体(即组合 物重量)的总重量按纳米纤维素干物质的重量％(除非另外指出)。
根据本发明的纳米纤维素可以是通过均质化制造的微原纤维化纤维 素。
根据一个实施方案，至少一种阳离子型表面活性剂包含N+原子。
根据一个实施方案，至少一种阳离子型表面活性剂是季铵盐卤化物。
根据另一个实施方案，阳离子型表面活性剂选自具有式I的化合物

式I，
其中：
R₁、R₂和R₃独立地为烷基C_nH_2n+1，并且
n是1至20的整数，或
R₁和R₂与它们所连接的N⁺原子一起表示饱和或不饱和的6元环，R₃不 存在或R₃是烷基C_mH_2m+1；
R₄是烷基C_mH_2m+1并且
m是1至20的整数；
Hal^-是选自氯离子、溴离子、碘离子和氟离子的卤离子。
n可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、 16、17、18、19或20或由任何这些整数生成的任何区间，例如1至4、 或2至8。
m可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、 16、17、18、19或20或由任何这些整数生成的任何区间，，例如1至4、 或2至8、或5至20、或10至20。
R₁和R₂可以与它们所连接的N⁺原子一起表示吡啶阳离子。
阳离子型表面活性剂可以选自十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；十 八烷基三甲基溴化铵(OCTAB)；十六烷基氯化吡啶(HPYCL)；十四 烷基三甲基溴化铵(TTAB)；十二烷基氯化吡啶(DPC)。
根据一个实施方案，组合物包含阳离子型表面活性剂CTAB、 OCTAB、HPYCL、TTAB和DPC中的一种、两种、三种、四种或全部。
全部表面活性剂的浓度基于纳米纤维素干物质的重量按重量计可以 处于0.5％至50％，例如1％至50％、1％至20％、1％至30％、2％至 30％、2％至20％、3％至20％、4％至20％、5％至15％、6％至10％的 区间内。
表面活性剂的浓度始终是基于纳米纤维素干物质的重量按重量计 的，除非另外特别定义。
根据一个实施方案，CTAB的浓度是0.5％至50％。根据另一个实施 方案，CTAB的浓度是0.5％至40％。根据再一个实施方案，CTAB的浓 度是0.5％至30％。根据另一个实施方案，CTAB的浓度是0.5％至25％。 根据另一个实施方案，CTAB的浓度是4％至20％，或5％至15％，或 6％至10％。
根据一个实施方案，OCTAB的浓度是0.5％至50％。根据另一个实 施方案，OCTAB的浓度是0.5％至40％。根据再一个实施方案，OCTAB 的浓度是0.5％至30％。根据另一个实施方案，OCTAB的浓度是0.5％ 至25％。根据另一个实施方案，OCTAB的浓度是4％至20％，或5％至 15％，或6％至10％。
根据另一个实施方案，HPYCL的浓度是0.5％至50％。根据另一个 实施方案，HPYCL的浓度是0.5％至40％。根据再一个实施方案，HPYCL 的浓度是0.5％至30％。根据另一个实施方案，HPYCL的浓度是0.5％ 至25％。根据另一个实施方案，HPYCL的浓度是4％至20％，或5％至 15％，或6％至10％。
根据再一个实施方案，TTAB的浓度是0.5％至50％。根据另一个实 施方案，TTAB的浓度是0.5％至40％。根据再一个实施方案，TTAB的 浓度是0.5％至30％。根据另一个实施方案，TTAB的浓度是0.5％至25％。 根据另一个实施方案，TTAB的浓度是4％至20％，或5％至15％，或 6％至10％。
根据一个实施方案，DPC的浓度是0.5％至50％。根据另一个实施 方案，DPC的浓度是0.5％至40％。根据再一个实施方案，DPC的浓度 是0.5％至30％。根据另一个实施方案，DPC的浓度是0.5％至25％。根 据另一个实施方案，DPC的浓度是4％至20％，或5％至15％，或6％ 至10％。
本发明的涂料组合物具有高的干物质含量、低粘度和高成膜能力。 此外，相比于常规使用的乙基乙烯醇，由该组合物形成的膜具有低的透 氧率。
根据本发明的阳离子型表面活性剂具有降低纳米纤维素原纤维之间 的氢键强度并由此降低组合物粘度的能力。如图1至5所示，数种纳米 纤维素分散体的流变测量显示根据本发明的样品的粘度均低于不含表面 活性剂的2％纳米纤维素参比样品的粘度。此外，根据本发明的所有样品 都具有比参比样品更高的纳米纤维素干物质的量。
粘度和本发明组合物的干物质之间的上述关系不同于纳米纤维素水 分散体的常见特性，其中粘度曲线随干物质含量的增加而增加[5，6]。
例如根据本发明，可以在没有任何聚集迹象和样品的粘度很低的情 况下得到具有高达5.5％的纳米纤维素干物质浓度的样品(例如含 10％CTAB的样品)。没有水性纤维素分散体的聚集是该组合物稳定的标 志，如本领域技术人员所理解的那样。
在储存数星期之后本发明的组合物是稳定的。
原纤维之间强吸引力的表面活性剂中和效应和通常在纳米纤维素水 分散体中表现出的结构形成效应的随之降低可以解释根据本发明的所有 样品(与纳米纤维素浓度无关)都具有相似的流变特性的发现。对于具 有不同纳米纤维素浓度的样品来说，粘度降低是相似的。
此外，增加的一种或更多种表面活性剂的量未必进一步降低纳米纤 维素分散体的粘度。因此可以少量使用表面活性剂。
该组合物还可以包含除了阳离子型表面活性剂以外的至少一种添加 剂，以提高膜和涂层的机械性能。该添加剂可以选自聚合物例如碳水化 合物例如半纤维素，和增塑剂例如柠檬酸三乙酯。柠檬酸三乙酯的添加 有助于生产稳定的和延性的膜和/或涂层。
用本发明的组合物可以在基于纤维的基材例如纸、纸板、卡纸板、 印刷用纸上获得涂层，所述组合物具有高的干物质含量与低粘度，和高 成膜能力。根据本发明可以获得具有2重量％至7重量％，例如5.5重量 ％的纳米纤维素全部干含量的涂层共混物。由该组合物形成的膜在基于 纤维的基材例如板、卡纸板、纸、印刷用纸上展示了良好的阻隔性能， 例如氧气阻隔性能。因此，可以将该组合物涂布在旨在用于对氧气敏感 的产品例如食品、饮料和药品的包装物上。在一个实施方案中，用本发 明的组合物涂布液体包装板。此外，由该组合物形成的膜可以用作例如 板的平滑层。这种平滑层将产生改善的印刷性能。
本发明的组合物具有高的纳米纤维素浓度、低粘度并且在干燥过程 中允许低能耗。因此它们实现了水基涂层的更简单和更有效的应用。
本发明还涉及制备组合物的方法，所述组合物包含2％至12％(例 如4％以上至12％)的纳米纤维素干物质(w/w)和至少一种阳离子型表 面活性剂，其中：
a)制备纳米纤维素；
b)将获得的纳米纤维素任选地离心或蒸发至按组合物的重量计处 于1％至6％干物质范围内的浓度；
c)加入一种或更多种阳离子型表面活性剂；以及
d)浓缩混合物至按组合物的重量计处于2％至12％干物质范围内 的浓度。
相比于未经处理的纳米纤维素分散体，所制得的组合物具有低粘度。 这使得低粘度的组合物可以用于涂布应用。
制备纳米纤维素的浆状物是纤维素材料或木质纤维素材料。
根据本发明，使用造纸领域中已知的方法稀释该浆状物。在水中进 行该浆状物的稀释至0.1％至5％，例如0.2％至4％，例如0.3％至1％， 例如0.2％至0.6％或0.5％(w/w)的浓度。
可以通过本领域技术人员已知的任何方法来制备纳米纤维素。一种 制造纳米纤维素的示例性方法是将纤维素浆状物(其可以被稀释)通过 均质机。以这种方式产生了微原纤维化纤维素。通过均质机的次数将依 赖于本领域技术人员已知的方法参数，并且可以是1至15次中的任意数 目。
可以使用本领域技术人员已知的方法进行任选的通过离心或蒸发的 纳米纤维素浓缩步骤。同样，通过现有技术的离心或蒸发进行最终浓缩 步骤。
本文提到的所有出版物都在法律允许的最大程度上通过引用并入本 文。现在将通过以下非限制性的实施例来描述本发明。
实施例
实施例1a.微原纤维化纤维素(纳米纤维素)的制备
为微原纤维化纤维素的生产而选择的纤维素为来自的经漂白 的长纤维硫酸盐硫酸盐纸浆(Kraft pulp)(主要基于云杉的完全不含氯 的全漂白硫酸盐纸浆)。使用2000千瓦时/吨的比能耗结合均质化在 Claflin锥形匀浆机中机械处理硫酸盐纸浆。使用高压均质机(型号12.56 VH，APV，Rannie LAB)在0.5至1％的稠度下用5次和1000巴的压力 完成均质化[8]。
实施例1b.微原纤维化纤维素(纳米纤维素)的制备
为微原纤维化纤维素的生产而选择的纤维素为来自的经漂白 的长纤维硫酸盐硫酸盐纸浆(主要基于云杉的完全不含氯的全漂白硫酸 盐纸浆)。使用2000千瓦时/吨的比能耗结合均质化在Claflin锥形匀浆机 中机械处理硫酸盐纸浆。使用高压均质机(型号12.56VH，APV，Rannie  LAB)在0.5至1％的稠度下用5次和1000巴的压力完成均质化[8]。
由通过均质化过程生产的纳米纤维素的0.5％至1.0％的水分散体， 通过离心或蒸发获得纳米纤维素浓缩物(1％至4％)。在Heraeus 400R (Thermo Fisher Scientific Inc.，Waltham，MA，美国)中在2500rpm 和22℃下在60分钟期间进行离心。重复该处理，直至获得期望的浓度例 如1％至4％。
实施例2.根据本发明的组合物的制备和测试
表1：为测试而选择的表面活性剂

根据本领域技术人员所知的原则，将根据表2的阳离子型表面活性 剂加入1％至4％的纳米纤维素的水分散体(实施例1b)。加入表面活性 剂后将组合物搅拌10分钟，并且通过加入HCl和/或NaOH将组合物的 pH调整至中性pH(pH为6至7)。在炉中在75℃下将组合物蒸发至不 同的干物质含量(2.24％至5.55％)。关于样品制备和其流变测试的总结 如表2所示。
表2：对不同溶液进行的测试的总结表

流变测量
在Physica MCR 301(Anton Paar GmbH，Graz，奥地利)旋转流 变仪上使用Rheoplus软件测量纳米纤维素分散体的低剪切和振荡流变特 性。在受控的剪切模式中使用Physica MCR 301来测试纳米纤维素分散 体的剪切速率/时间的依赖关系。流变仪配备有温度控制下板(ERD， PPTD200/62/TG)，以保持温度在25℃。平行板的几何类型被选为对测量 最合适的类型；直径50mm的粗糙板(同心度±5μm并且平行度±2μm) 用于防止壁滑移。测量的间隙是1mm，并且在开始预剪切之前将样品静 置10分钟。几何结构上样品和蒸馏水周围的特定覆盖物被用于防止样品 由于长的运行时间和温度而变干。
结果
流变表征，集中在低剪切区域。
剪切控制模式测试：低剪切速率测试(附图示出作为剪切速率函数 的粘度)。
加入一种或更多种阳离子型表面活性剂的结果示于图1至5。由于使 用的浓缩方法(在炉中蒸发)，不同样品的纳米纤维素浓度不全是2％。 测试的3个不同pH值表明pH无关紧要。所报告的结果全部涉及在中性 pH下进行的测试。
纳米纤维素水分散体的高网状物形成能力依赖于浓度，并且分散在 剪切时降低，这表明了剪切变稀的行为。
对于所有组合物，示出在低剪切速率区(0至1000秒^-1)依赖于剪切 的粘度测量，并且加入一种或更多种阳离子型表面活性剂的结果示于图1 至5。从示于图1至5的所有样品中明显地是，本发明的一种或更多种阳 离子型表面活性剂具有在增加的纳米纤维素浓度下降低纳米纤维素组合 物粘度的能力。
从所有样品中明显地是，本发明的一种或更多种阳离子型表面活性 剂具有降低纳米纤维素组合物粘度的能力。
实施例3.膜的生产
通过自由过滤和蒸发的组合，生产来自所制备组合物的膜，如 Syverud K和Stenius P所述[4]，通过将约0.1％w/w纳米纤维素悬浮体倒 入直径为6cm的圆柱形模具来制备纳米纤维素膜。圆柱的底部是分层结 构，其由粗度235目的聚酰胺滤布(顶部)、滤纸(中)和支撑铜线(底 部)组成。通过自由过滤以及从顶部蒸发除去水。膜的基重是25g/m²， 对应于20至25μm之间的厚度。膜通过室温蒸发来干燥并且干燥后易于 从过滤器移除。
实施例4.纳米纤维素膜的氧气渗透性
根据ASTM F2622-08标准(2008)，通过Ox-Tran型号1/50 (MOCON，7500Bonne Avenue North，Minneapolis，MN 55428美国) 在5cm²的暴露表面上测量纳米纤维素膜的OTR，来测试根据实施例3 制备的纳米纤维素膜的氧气阻隔性能。在25摄氏度和RH50％下运行测 试。
通过氧气传递速率(OTR)测试氧气渗透性能，以测试纳米纤维素 膜氧气阻隔的截留率。结果如表3所示。
表3：在50％RH下测量的纳米纤维素膜(20g/m²)的氧气传递速率 结果。