新型微射流均質技術助力纖維素納米纖維(CNFs)基Pickering乳液制備

在化工與材料領域，乳液的穩定化技術一直是研究熱點。傳統乳液常依賴合成表面活性劑或動物源乳化劑，但其存在長期穩定性不足、可能危害生物與環境等問題。近年來，以天然大分子顆粒為穩定劑的 Pickering 乳液因安全環保特性備受關注，而纖維素納米纖維（CNFs）作為性能優異的天然穩定劑，其高效制備與應用成為行業焦點。

北京工商大學團隊研發的新型微射流均質技術為CNFs的高效制備提供了創新方案。該技術采用自制的短程射流交匯微槽均質閥，在110MPa 壓力下僅需處理3次，即可將微米級纖維素轉化為納米級纖維。相較于傳統的高壓均質（150MPa處理6次）、水力射流撞擊（200MPa循環60次）等方法，新型技術大幅降低了能量輸入與處理時長，同時保證了CNFs的優質特性。

通過該技術制備的CNFs展現出：纖絲直徑約 50nm，相互纏繞形成網狀結構，與水的相互作用顯著增強。當CNFs水分散液濃度超過1.2wt% 時，會形成穩定的立體網狀結構，為乳液穩定提供了良好基礎。

在Pickering乳液應用中，CNFs的表現同樣出色研究表明，CNFs濃度對O/W型 Pickering乳液特性影響顯著：隨著濃度從 0.4wt% 提升至 2.0wt%，乳液油滴表面積平均粒徑 d [3,2] 從 4.36μm降至2.27μm，體積平均粒徑d[4,3]從5.17μm降至4.07μm，油滴更細小均勻；乳液表觀黏度隨濃度升高而增加，且均表現出剪切稀化行為，利于加工應用。

穩定性測試更凸顯其優勢：2.0wt% CNFs 穩定的乳液在40天儲存期內無分層現象，油滴運動與聚集被空間網絡結構限制，脂肪上浮指數（CI%）趨近于0。這源于CNFs在油水界面的不可逆吸附及連續相中的三維網絡構建，形成雙重穩定機制。

該技術制備的CNFs基Pickering乳液在食品、醫藥、化妝品等領域潛力巨大。其天然可降解特性滿足綠色化工需求，優異的穩定性適合生物活性成分的保護與傳遞。未來，隨著微射流均質技術的進一步優化，CNFs的工業化生產與應用有望加速推進，為可持續化工材料發展注入新動力。

文獻標注說明：
本文所有數據，圖片及結論均基于《微射流均質制備纖維素納米微纖及其穩定的Pickering 乳液特性》（2025 年，高分子通報），具體段落標記如下：
· 微射流工藝參數：
· CNFs 網絡形成濃度：
· 乳液粒徑數據：
· 40 天穩定性結果：
· 網絡穩定機制：