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。

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。

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。

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。

甲酸-水共沸体系下的杨木组分分离

利用杨木甲酸法制浆,研究了甲酸-水共沸体系下杨木半纤维素的溶出规律。结果表明,废液中的木糖和低聚木糖源于半纤维素的水解,占废液中总碳水化合物的73%~77%,废液中低聚木糖的比例由70%(1.5 h)降低至13%(4 h),说明随蒸煮的进行,低聚木糖逐步水解为木糖。半纤维素的阿拉伯聚糖在甲酸-水共沸体系下较易水解,主要以单糖形式存在于废液中,相对原料质量其溶出率低于0.37%。甘露聚糖在蒸煮2 h内以低聚糖形式溶出,在蒸煮4 h时废液中低聚甘露糖和甘露单糖各占58%和42%。废液中低聚葡萄糖和葡萄糖的总量低于原料质量的0.7%,说明蒸煮过程中纤维素水解微弱。物料平衡分析表明:纸浆得率随蒸煮时间延长而逐渐下降,废液中可溶性固形物逐渐上升并于3 h后趋于平衡,过程物料损失低于3%。废液中可溶性固形物由木素和碳水化合物组成,分别占70%和30%,且碳水化合物93%源于半纤维素,这说明甲酸-水体系对原料中木素的溶出较聚糖(纤维素+半纤维素)强烈,且具有保留纤维素的脱木素特征。