摘 要：近年來，納米纖維素技術(shù)已逐步深入到生活產(chǎn)品的諸多方面，如阻燃、保溫、防水、膠黏劑、表面改性和木質(zhì)功能材料制備技術(shù)等。本文結(jié)合木質(zhì)納米纖維素及其復(fù)合材料近年來發(fā)展動(dòng)態(tài)，闡述了木質(zhì)納米纖維素的基本概念，結(jié)合對(duì)于保溫杯中保溫效果，以及對(duì)新型保溫杯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：木質(zhì)納米纖維素；保溫杯；導(dǎo)熱系數(shù)

自第二十一世紀(jì)以來，納米技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為科技產(chǎn)業(yè)革命的研究前沿和焦點(diǎn)，越來越多的納米材料廣泛應(yīng)用于高性能復(fù)合材料的生產(chǎn)中。納米纖維素作為纖維素的結(jié)晶形式，廣泛用于光、電、熱、聲、磁等功能材料的開發(fā)。與普通微米級(jí)纖維素纖維相比，納米纖維素不僅具有纖維素纖維的形態(tài)結(jié)構(gòu)和性能，而且具有納米顆粒的優(yōu)異性能[1-2]，如豐富的比表面積（150～250m2/g）、極高的長(zhǎng)徑比和彈性模量（100～140GPa）。吸附能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)超細(xì)、活性反應(yīng)性強(qiáng)，日益成為纖維素科學(xué)和新材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具潛力的改進(jìn)納米功能材料。隨著人們對(duì)環(huán)境友好型生物質(zhì)資源增值轉(zhuǎn)化利用的日益重視，納米纖維素技術(shù)在醫(yī)藥、食品、化妝品等眾多行業(yè)的進(jìn)步和應(yīng)用取得了顯著成效。目前，納米技術(shù)的概念已逐漸滲透到木質(zhì)功能材料的多個(gè)方面，如阻燃技術(shù)[3]、防水技術(shù)[4]、粘接技術(shù)、表面改性[5]和木質(zhì)功能材料的制備技術(shù)，但關(guān)于納米纖維素技術(shù)在木質(zhì)功能材料中的概述報(bào)道很少。作為新興技術(shù)，納米纖維素產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇大，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和廣闊的應(yīng)用前景。

一、保溫材料性能研究

木質(zhì)納米纖維素來自多種來源（如木材、竹子、回收廢物）報(bào)紙等），是棒狀結(jié)構(gòu)，分子鏈部分排列形成結(jié)晶區(qū)域（直徑3～50nm，長(zhǎng)度100nm至數(shù)微米），密度和低熱膨脹系數(shù)，高彈性模量和活性表面化學(xué)，可用于制備可降解、綠色環(huán)保的超熱保溫材料[5]。

本實(shí)驗(yàn)通過研究木質(zhì)納米纖維素保溫材料和其他保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，得出如下結(jié)論：

通過上述表格可以清楚的知道，結(jié)合兩項(xiàng)數(shù)據(jù)可以得出木質(zhì)納米纖維素，是材料中擁有較好保溫性能的材料，適合保溫杯保溫效果的材料。

二、保溫杯內(nèi)部結(jié)構(gòu)

使用傳統(tǒng)的雙層不銹鋼構(gòu)造，真空不傳遞熱量，就相當(dāng)于切斷熱傳導(dǎo)介質(zhì)。真空度越高保溫效果越好，抽真空技術(shù)分為有尾抽真空和無尾抽真空兩種，現(xiàn)在大多數(shù)保溫杯廠家，采用的都是無尾抽真空，因?yàn)檫@種技術(shù)更先進(jìn)。有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持，我們將木質(zhì)納米纖維素用玻璃膠粘連后，放到兩層不銹鋼之間，使其代替原來的真空。形成一個(gè)新型的保溫杯系統(tǒng)。

三、結(jié)論與展望

2020年，全球保溫杯市場(chǎng)的營(yíng)業(yè)額約為3793.29百萬美元，預(yù)計(jì)到2027年將達(dá)到5268.00百萬美元。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和人民生活水平的不斷提高，保溫杯在功能上已從基本的飲水器具發(fā)展成為適用不同生活場(chǎng)景、展現(xiàn)消費(fèi)者個(gè)性化需求、滿足健康品質(zhì)、時(shí)尚潮流等健康生活器具，從設(shè)計(jì)上日趨多樣化、人性化、智能化，產(chǎn)品外型設(shè)計(jì)日趨柔性化、精細(xì)化，產(chǎn)品款式設(shè)計(jì)日趨時(shí)尚和精美。我們相信新型可調(diào)節(jié)溫度的保溫杯會(huì)在保溫杯市場(chǎng)中占領(lǐng)一席之地。

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基金項(xiàng)目：西北民族大學(xué)校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“新型保溫杯”（項(xiàng)目編號(hào)：X202210742281）