功能化木材在水污染净化领域的研究进展

木材在工业废水治理领域拥有独特优势,如绿色、可再生、原料易得、适用范围广等。本文简单介绍了以木材为原料,通过脱木质素、功能纳米材料负载、官能团修饰等方法制备新型功能化木质复合材料(如:木材滤膜、木材气凝胶吸附材料、木材海绵等),并用于净化含有重金属离子、微生物、有机物染料、油污等工业废水的相关研究进展。分析了制备工艺、改良方法等对木材过滤与吸附废水中污染物种类、降解效率、吸附容量、杀菌效果以及循环使用性的影响,并指出了木质复合材料在水污染净化领域存在的潜在问题与未来应用前景。

聚丙烯酸/木质纳米纤维素晶体/碱性副品红复合纤维材料的制备与pH响应性能研究

采用静电纺丝技术,以木质纳米纤维素晶体(CNC)、聚丙烯酸(PAA)和碱性副品红(BF)为原料,经高温处理,添加戊二醛(GA)进行交联,制得pH响应性PAA/CNC/BF复合纤维材料。探究了复合样品的力学强度、交联度、颜色变化、溶胀效果,确定并优化了复合纤维材料的原料与配方,系统地研究了复合材料的多元复合机理与刺激(pH)-响应(色变与形变)机制。结果表明:CNC在极大增强PAA复合纤维材料力学性能的同时,还改善了该材料在后续高温处理、溶胀与酸碱测试等过程中所体现的纤维取向性。而经交联热处理最终制得的PAA/CNC/BF复合纤维材料能在不同pH溶液中,迅速且精准地实现其颜色、尺寸、形状、质量等可逆性转换。

等离子体预处理制备抗菌-特殊润湿性除油型棉织物

为实现特殊润湿性材料的规模化生产,构筑长效、耐久、稳定的特殊浸润性油水分离产品,以棉织物网膜为基材,对其进行了等离子体预处理与超疏水性界面构建的研究。即将聚氨酯胶黏剂(PU)与合成的Ag@SiO2球形颗粒分别配制成涂剂A与涂剂B,采用简单的交替高压喷涂技术与疏水改性处理,在棉织物表面构建了强健的微纳二级粗糙结构,继而获得超疏水性生物质网膜材料。系统地研究了等离子体预处理基材距离、电压、喷涂次数等对基材表面粗糙度的作用规律,并对合成产品在抗菌防护与油水分离领域进行了应用探索。结果,该产品是一种优异的特殊润湿性除油型生物质基网膜材料,能够有效地实现油水分离应用,并防止病菌附着。

抗菌-超疏水性载银纳米二氧化钛-聚氨酯复合纤维素纸膜制备及油水乳化液分离的应用

以纤维素纸为基材,采用简单的高压喷涂技术在基材表面涂覆单组分聚氨酯胶黏剂(PU)、载银纳米二氧化钛(Ag@TiO_(2)NPs)分散液,室温静置24 h后,得到抗菌-超疏水性载银纳米二氧化钛-聚氨酯(Ag@TiO_(2)NPs-PU)复合纤维素纸膜;检测样品的微观形貌、结构组成、元素分布,分析样品对于油水乳化液的分离性能及样品的耐摩擦、抗菌性能。结果表明:复合纤维素纸膜具有突出的超疏水-超亲油性能(与水的接触角为153°,与油的接触角为0°),针对油水乳化液具备优异的分离效果;在175 g负重下摩擦7次,仍具有疏水性,拥有较强的耐摩擦性能;对金黄色葡萄球菌的抑菌圈厚度最大(平均值可达13.96 mm),对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌效率分别可达97.7%、98.6%,具备优异的抗菌性能。

新型木石复合地板的制备及性能研究

本试验制备得到无甲醛添加、抗菌、防水、抗变形能力强的新型木石复合(WSPC,wood stone plastic composite)地板。研究结果表明,当Ag@TiO_(2)添加量为1.5%时,WSPC地板满足LY/T 1926—2010《抗菌木(竹)质地板抗菌性能检验方法与抗菌效果》抗细菌Ⅰ级和抗真菌0级的要求,地板表面易清洁、耐腐蚀、抗形变,耐磨性可达2000 r,甲醛释放量等级可达到ENF级,且在80℃环境中加热6 h,具有良好的热稳定性,可用于地暖铺装系统。