天然多糖及其衍生物作为纸张干强剂的研究进展

综述了天然多糖及其衍生物作为纸张干强剂的技术现状和研究进展,着重讨论了淀粉、纤维素、半纤维素、海藻酸钠、植物胶、壳聚糖及其衍生物作为纸张干强剂的应用现状及其对纸张的增强作用和机理,分析归纳了它们的优缺点并对其未来应用和面临的问题进行了展望。

纸张二元增强体系的研究进展

概述了纸张二元增强体系的技术现状和研究进展,着重讨论了以阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)、阳离子淀粉(CS)为阳离子增强剂的纸张二元增强体系,并对其增强机理作了阐述。

钛酸钡介电调控提升纸基摩擦纳米发电机输出性能

摩擦纳米发电机作为一种能够将机械能转换为电能的新型能源转换装置,自发明以来便引起了广泛关注,然而其环保性能由于原料来源多为合成高分子材料而受到制约.采用绿色环保的纤维素材料制备摩擦纳米发电机是解决上述问题的重要方式之一.本研究以竹纤维素和钛酸钡(BaTiO_(3))为原料,结合湿法造纸和掺杂改性制备了纤维素/钛酸钡复合纸,并将其作为正极摩擦层构建了纸基摩擦纳米发电机(cellulose/barium titanate-triboelectric nanogenerator,C/BT-TENG).结果表明,BaTiO_(3)的加入显著提升了复合纸的相对介电常数,C/BT-TENG的输出性能随着BaTiO_(3)掺杂量增加而提升,在4%掺杂量时,C/BT-TENG的开路电压和短路电流达到最大值118.5 V和13.51μA,相比纯纤维素纸作为正极摩擦层时,分别提升了51.3%和41.2%.通过模型法分析了介电调控提升C/BT-TENG输出性能的机理.此外,C/BT-TENG具有良好的输出性能和工作稳定性,在负载电阻为5 MΩ时,其获得最大输出功率密度0.36 W/m^(2),表现出良好的应用前景.

聚丙烯酰胺环氧氯丙烷-膨润土的二元体系增加湿强度效果及其机理

为提高聚丙烯酰胺环氧氯丙烷(PAE)增加湿强度的效果和减少有机氯污染,研究阳离子树脂PAE与无机阴离子助剂膨润土组成二元体系对纸张湿强度的影响,采用测定浆料细小组分留着率和保水值(WRV)、扫描电镜(SEM)观察、浆料电动电势(Zeta电位)和X射线光电子能谱(XPS)分析等手段,进一步分析二元体系增湿强度机理。结果表明:浆料中添加0.75%PAE(相对于绝干浆)时,加入0.5%膨润土,纸张强度最好,干抗张指数、湿抗张指数和耐折度较空白纸张分别增加了38%、2833%和281%,较单加PAE的纸张分别增加了19%、32%、60%。PAE-膨润土二元体系可提高浆料细小组分的留着率和WRV。通过Zeta电位分析可知,PAE-膨润土体系的浆料中存在静电吸附作用;SEM分析可知体系能在纸张表面形成致密网络结构;通过AFM分析得出,膨润土是纳米级的片状材料且呈链圈状分布。通过XPS分析可知,二元体系的纸张保留更多的C=O、COOR和-OH,其可增加PAE和细小纤维的留着。

纳米纤维素在功能纳米材料中的应用进展

纳米纤维素分为纤维素纳米纤维(CNF)、纤维素纳米晶体(CNC)、细菌纳米纤维素(BNC)。CNF主要由机械法和2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)介导氧化法制备,呈微纤丝状。CNC主要由酸水解法制备,呈棒状或针状颗粒。BNC由细菌合成,呈纳米纤维网络状。文中综述了纳米纤维素在凝胶、仿生复合材料、导电材料、电极材料、导热材料、电磁屏蔽材料、压电材料及传感器材料领域的应用现状,并对其功能纳米材料未来发展的方向进行了展望。

纤维素基复合吸附材料的研究进展

纤维素是自然界中储量最丰富的可再生生物高分子聚合物,价格低、可生物降解,被广泛应用于水资源污染吸附领域。单纯的纤维素吸附材料较为环保,但存在吸附能力差、功能单一等不足。纤维素通过与其他物质复合制备成纤维素基复合吸附材料可以弥补这些劣势。因此纤维素基复合吸附材料的开发利用对缓解水资源污染有着重要的意义。文中总结了近年来纤维素基复合吸附材料的最新相关研究,介绍了纤维素与氧化石墨烯、金属氧化物、矿物质、单宁、金属有机骨架等制备复合吸附材料的研究进展,并对纤维素基复合吸附材料的发展前景进行了展望。

超疏水抗菌包装纸的制备及其性能研究

以竹浆为原料,结合浆内添加山梨酸钾和表面涂布蜂蜡-纳米TiO2复合物的方法制备了具有自清洁功能的超疏水抗菌纸。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)仪、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪、抗张/耐折度仪和接触角测定仪对纸张的表面形貌、元素组成、化学结构、力学性能及疏水性能进行了表征。结果表明,所制备的超疏水抗菌纸的抗张指数为89.7 N·m/g,加热处理后其水接触角(WCA)可达152.6°,被酸/碱液浸泡12 h后,其WCA仍能稳定保持在140°以上,具有优异的自清洁特性。抗菌测试结果表明,制得的超疏水抗菌纸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到约100%,说明该超疏水抗菌纸在食品包装用纸领域具有较大的应用潜力。