拉伸诱导择优取向结构是制备高性能纤维素薄膜的有效策略，但晶体结构还是非晶区分子链是决定增强力学性能的关键因素仍不够明确。本工作对具有物理和化学双交联网络的纤维素水凝胶进行固定宽度单轴拉伸，并在拉伸状态下干燥，获得了高性能的再生纤维素膜（RCFs），其拉伸强度达到154.5MPa，弹性模量为5.4GPa。系统表征了RCFs在单轴拉伸和干燥过程中的微观形貌、晶体结构以及分子水平的松弛行为。动态热机械分析的二维相关谱和Havriliak-Negami拟合结果验证了RCF力学性能的增强主要归因于拉伸引起的非晶区紧密堆积而使得分子链的松弛行为受限。非晶区分子链贡献于RCFs力学性能增强的新见解有望为设计和制造高性能环保纤维素基薄膜提供有价值的指导。

Jing Wang, Shi-Peng Chen, De-Long Li, Lin Zhou, Jia-Xin Ren, Li-Chuan Jia, Gan-Ji Zhong, Hua-Dong Huang*, Zhong-Ming Li*. Structuring restricted amorphous molecular chains in the reinforced cellulose film by uniaxial stretching, Carbohydrate Polymers, 2024, 122088. DOI: 10.1016/j.carbpol.2024.122088.