聚酰亚胺纤维磨打浆工艺的研究

采用槽式打浆机(荷兰式打浆机)和PFI磨浆机分别对聚酰亚胺短切纤维进行磨打浆处理,通过光学显微镜对经过磨打浆处理的聚酰亚胺短切纤维进行观察。实验结果表明,聚酰亚胺短切纤维不同于普通植物纤维,纤维表面不存在微细纤维;相比于PFI磨浆机,经槽式打浆机打浆处理后,纤维的分散性能较好,且打浆过程易控制,纤维自身机械性能保持良好。

基于温敏改性纳米纤维素的复合水凝胶薄膜的制备及其分子透过性能

利用溴代—接枝两步法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)接枝聚合到纤维素纳米微晶(CNCs)表面,制备得到PNIPAAm改性的CNCs(P-CNCs),并将该P-CNCs分散于海藻酸钠(SA)基体中,得到复合水凝胶薄膜。对改性P-CNCs进行了结构和性能的表征,并研究了P-CNCs的温度响应特性对复合水凝胶薄膜分子透过性能影响。结果表明,改性P-CNCs保持了棒状结构但相比于CNCs直径变大,晶型保持不变但是结晶度降低。当环境温度高于低临界转变温度(LCST)时,P-CNCs悬浮液的透光率增大。添加P-CNCs制备的复合水凝胶薄膜,其热稳定性相比与其他水凝胶薄膜有所提高。当环境温度≥LCST时,添加P-CNCs的复合水凝胶薄膜的水蒸气透过性相比环境温度25℃时明显提高,300 min后水蒸气透过量相比提高了17%;而相比于添加CNCs的水凝胶薄膜,其相同时间下的水蒸气透过量提高了28.6%。亚甲基蓝分子透过性实验表明,在环境温度≥LCST的条件下,添加P-CNCs的复合水凝胶薄膜其分子透过速度要显著大于添加未改性CNCs的水凝胶薄膜,且分子透过速度随着P-CNCs添加量的增大而增大。

聚磷酸铵微胶囊化改性及其制备疏水阻燃纸的研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体,使用溶胶凝胶法对聚磷酸铵(APP)进行微胶囊化改性,通过浆内添加法制备疏水阻燃纸。结果表明,APP为表面光滑的方形结构颗粒,具有强亲水性和负电性。在碱性条件下,TEOS和MTES共同形成致密粗糙二氧化硅壳层,将APP微胶囊化包裹。当MTES添加量为6%时,相比改性前,微胶囊化APP平均粒径由23.98μm增至28.52μm,水接触角从13.5°增至97.7°,由亲水性转变为疏水性,Zeta电位由-67.5 mV降至-45.8 mV,负电性减弱。与添加40%改性前APP的纸张相比,添加40%微胶囊化APP的纸张Cobb值由61.7 g/m2降至27.2 g/m2,极限氧指数(LOI)由27.1%升至31.8%,阻燃性能和疏水性能均有显著提高,达到了难燃级别。

基于木材的电磁屏蔽材料的研究进展

随着信息技术的不断发展,电磁干扰(EMI)等问题日益严重,需要构建更先进的电磁干扰屏蔽材料。天然木材本身有着多孔的结构,碳化后保留为三维(3D)骨架,构成巨大导电网络,可作为电磁干扰屏蔽的理想材料。将木基多孔材料与磁性材料、导电材料复合,优化材料的结构与性能,为屏蔽材料的优化提供了思路。本文介绍了天然木材的复合方法,着重综述了木材作为电磁屏蔽材料的最新研究进展,并对其发展前景进行了展望。

氧化纳米纤维素/壳聚糖施胶涂布纸制备及性能

为了满足绿色包装需求、提高纸包装材料的绿色环保性及阻隔性能,本研究使用高碘酸钠对纳米纤维素(CNF)进行氧化改性,制备氧化纳米纤维素(OCNF),将OCNF与壳聚糖(CTS)进行复配制备OCNF/CTS复合施胶剂,然后在食品包装原纸上进行表面施胶涂布,测试纸张的抗油脂性能和水蒸气阻隔性能,最后利用喷墨打印和静电印刷对纸张进行数码印刷适性评价。结果表明:OCNF/CTS施胶剂在表面涂布过程中,OCNF和CTS之间发生了一定的交联反应。在相同的涂布量下,随着OCNF含量增加,涂布纸的水蒸气阻隔性能出现先减少后增大。当OCNF含量为0.5%(质量分数)时,抗油脂指数能达到12,水蒸气阻隔性能、抗油脂性能最佳。对OCNF/CTS涂布纸进行数码印刷打样,其在喷墨印刷中具有更大的色域和阶调再现性能,能满足数码印刷打样基本需求。研究表明,OCNF/CTS涂布纸在个性化包装材料、标签领域具有广阔应用前景。

可降解机械竹浆地膜纸研究

在自制机械竹浆中添加少量针叶木浆及化学助剂制备地膜纸,并将其用于实际作物生长中。结果表明,机械竹浆打浆度为40°SR,机械竹浆与针叶木浆质量比为80∶20,浆内添加10%的聚乙烯醇(PVA)纤维、1.5%淀粉、1.5%纤维素纳米纤丝(CNF)时,所抄100 g/m^(2)地膜纸的干抗张强度为1.52 kN/m,撕裂度为650 mN。在此基础上再添加1.0%PAE和0.15%AKD,地膜纸湿抗张强度为0.74 kN/m,Cobb值为27.7 g/m^(2),水接触角为112.95°。按此配方生产的地膜纸可促进辣椒苗及地瓜藤的生长,并对杂草有良好的抑制效果,且具有良好的可降解性能。

PVA/CNF/MBP涂布对纸张疏水防油性能研究

在聚乙烯醇(PVA)中,添加纤维素纳米纤丝(CNF)和微纳化竹粉(MBP),制备了防油性能更高的PVA/CNF/MBP复合涂布液,探究了不同涂布体系、不同CNF与MBP质量比对涂布纸张疏水防油性和抗张强度的影响。结果表明,当涂布量为2.0 g/m^(2)、CNF与MBP的总添加量为PVA的3.0%,CNF∶MBP质量比为4∶6时,PVA/CNF/MBP涂布纸性能最好,防油等级为12级,Cobb值为21.29 g/m^(2),接触角为73.56°,纵、横向抗张指数分别为68.6 N·m/g和41.7 N·m/g。

增强纤维对用于燃料电池碳纸性能的影响研究

本研究分别采用亚麻纤维、黏胶纤维、ES纤维作为增强纤维与碳纤维复合制得碳纸前驱体(CPP),经树脂浸渍、热压(温度140℃,压力10 MPa)、热处理(氮气保护下,温度980℃)制备了可应用于燃料电池气体扩散层的高性能碳纸,研究了3种增强纤维及其用量对CPP强度以及对碳纸电阻率、孔隙率、拉伸强度的影响。结果表明,增强纤维显著提高了碳纸的拉伸强度,并使碳化后的树脂产生固定作用,降低了碳纸电阻率及孔隙率。亚麻纤维用量20%时,增强效果最优。相比未添加增强纤维碳纸,碳纸的拉伸强度由18.5 MPa提升至20.4 MPa,提高了10%;电阻率由36.7 mΩ·cm降低至34.2 mΩ·cm,降低了7%;孔隙率由63%下降至56.4%,降低了10%。

基于木材的超级电容器电极材料的研究进展

天然木材由于其结构优异、数量庞大、种类丰富、可生物降解等特性成为研究范围较广的一种生物质材料。利用木材特有的结构制备得到的一系列多孔材料具有密度低、比表面积高、耐高温和膨胀系数小等优异性能,并且这些结构还为掺杂异质原子、负载过渡金属氧化物、聚合物提供了有效空间。采用木基多孔碳和其他新型导电材料制备得到的复合电极,不仅增加了比表面积,电化学性能也更加优异,为储能装置的优化提供了新的思路。本文主要介绍了优化天然木材多孔性的方法,以及掺杂异质原子、负载过渡金属氧化物/氢氧化物等新兴木基多孔碳复合材料的制备及其超级电容器的研究进展,并对其发展前景进行了探讨。

聚乙烯醇/纳米微纤丝涂布增强砂纸原纸性能研究

研究了聚乙烯醇(PVA)/纳米微纤丝(NFC)涂布对砂纸原纸防油性能及力学性能的影响。研究结果表明:PVA浓度5%涂布的砂纸原纸各项性能均弱于PVA10%浓度的涂布纸。5%PVA涂布(涂布量为2.61g/m^2)时,随着NFC用量增加,其防油性能得到了相应提高,但其防油等级均在6以下;10%PVA涂布(涂布量为8.27g/m^2)时,其涂布后砂纸原纸防油等级均在12左右。在PVA浓度为5%时,涂布纸的拉伸强度比砂纸原纸的提高了约100%;在相同5%NFC的添加量下,10%PVA涂布纸的拉伸强度比5%的提高了约67.37%。随着NFC添加量的增加,纸张的耐折度随之提升。当NFC的添加量在合适范围内,纸张的撕裂度也随NFC添加量的增加而提高。

芳纶纳米纤维基导电复合材料的发展与应用

以芳纶纳米纤维为基底的导电复合材料既保留了原始导电材料的电学性能,又提高了复合材料的机械性能和热稳定性,为导电材料的多功能性提供新的思路。本文主要介绍芳纶纳米纤维的制备方法及其与不同导电材料结合制备导电复合材料的研究进展,并总结了其在电磁屏蔽、超级电容器、压力传感器及氧还原电催化领域的应用。

基于纳米纤维素的电催化与储能材料的研究进展

纳米纤维素是由植物纤维或细菌制备的新型生物质纳米材料,具有高比表面积、优异的物理化学性能、良好的生物相容性。由于纳米纤维素的诸多优点,可发展其在电催化及储能材料中的应用。本文主要介绍了不同种类纳米纤维素的制备方法,以及纳米纤维素基复合材料在电催化与储能材料中的研究进展,并对其应用前景进行了讨论。

TEMPO-氧化纤维素纳米纤维对染料的吸附性能及其在有色纸中的应用研究

为改善有色纸制备过程中染料流失及相关污染问题,本研究基于纳米纤维素的高比表面积和丰富官能团特点,提出将TEMPO-氧化纤维素纳米纤维(TOCNF)用于有色纸的制备,以提高染料留着率,降低废水中的染料含量,重点分析了TOCNF对染料(活性红195)的吸附性能及其对有色纸染色性能和物理性能的影响。结果表明,TOCNF对染料的吸附性能良好,上染率可达30.4%,且随着温度的提高、反应时间延长、染料浓度的提高以及TOCNF用量、NaCl用量和Na_(2)CO_(3)用量的增加,TOCNF对染料的吸附性能逐渐提高;TOCNF的加入不仅可显著提高有色纸染色性能(色差最高可达3.81),而且可提高其力学性能。

热升华转印纸涂层干燥及打印油墨干燥速率研究

热升华转印纸承载热升华转印油墨印刷的文字或图案,并在受热、加压的条件下将文字或图案转移到承载物上。转印纸均匀、高品质的涂层表面是获得良好转印效果的基础。本文研究了影响热升华转印纸涂层及打印油墨干燥速率和转印效果的因素。结果表明,挥发性两性溶剂的加入可提高涂布纸涂层的干燥速率,自制高阳离子度聚合物和大孔容SiO_2气凝胶的加入能大大缩短打印后热升华油墨的干燥时间,并获得较好的转印效果。

机制游龙纸纤维丝束制备方法的研究

实验以黏胶纤维为原料,以阴离子聚丙烯酰胺(APAM)、聚氧化乙烯(PEO)和阳离子物质A为助剂,制备机制游龙纸的纤维丝束("游龙丝"),研究了3种助剂对黏胶纤维制备"游龙丝"过程的影响。当APAM用量为黏胶纤维的0.6%时,"游龙丝"结构紧密;当PEO用量为0.2%时,"游龙丝"分散效果最好;阳离子物质A可使"游龙丝"结构紧密,其用量为2%时,"游龙丝"形态明显,结构紧密,"游龙丝"在溶液中分散均匀。

高清亮光数码喷墨相纸原纸的生产实践

本文主要介绍了高清亮光数码喷墨相纸原纸的质量要求、生产工艺和质量控制要点及方法。

聚酰亚胺纤维与对位芳纶纤维抄纸性能的比较研究

本文从聚酰亚胺纤维和对位芳纶纤维的化学结构出发,对比两种纤维的红外谱图、热重性能及纤维形态,并对纤维抄纸性能、用途等方面分别进行对比,并对聚酰亚胺纤维在抄纸过程中所涉及的技术进行分析总结。

CPAM/海泡石绒助留体系在纸基摩擦材料原纸中的应用

以碳纤维、对位芳纶短切纤维和芳纶浆粕为纸基摩擦材料的增强纤维,在湿法成形过程中添加海泡石绒和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),探究它们对填料留着率的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)的观察研究及其吸附和粘结作用的机理。实验研究表明:在海泡石绒用量10%、CPAM用量0.24%时,可以显著提高纤维和填料的留着率。