透明纸基材料的研究与应用

本文对透明纸基材料进行了定义和分类,阐明了纸基材料透明化的机理,叙述了透明纸基材料不同的制备方法及原理,介绍了透明纸基材料主要性能及其在文化艺术、包装、物流标签、新型建材、电子器件等领域的应用,重点分析了以纳米纤维素为原料的透明纸基材料在电子器件领域的潜在应用,指出了以微纳纤维为原料的透明纸基材料规模化制造面临的技术挑战。

纸基微流控芯片的构建及在亚硝酸盐检测中的应用

基于造纸过程中的表面施胶工艺,通过简单、高效的喷墨打印技术在纸张表面成功构建亲水性微流道。以纸张表面润湿性及液体在微流道内的扩散性为评价标准,研究了表面施胶剂配比、压光处理等因素对流体在微流道内的扩散行为的影响,研究结果表明:采用配比(m_(表面施胶淀粉)/m_(AKD))为7∶3的表面施胶剂对纸张进行疏水改性,在压强为2 MPa、辊速为3.5 m/min的条件下进行表面压光处理后构建的微流道展现出优异的限液性能,液体可以在亲水通道内实现完整地定向扩散,同时解决了液体的z向扩散问题。最后,采用文中构建的纸基芯片实现了对亚硝酸盐的定量检测,溶液质量浓度与芯片表面色差值之间呈良好的相关性,二者的曲线拟合方程为y=1.799+8.745 x^(0.453),相关系数达0.9935。

阳离子改性淀粉对喷墨涂层打印质量的影响

用醚化剂2,3-环氧丙基三甲基氯化铵对大米原淀粉进行阳离子改性,得到取代度为0.048的阳离子大米淀粉,该阳离子淀粉代替传统无机颜料与PVA以9∶1的质量比配制新型涂料。与传统的原淀粉/PVA/阳离子固色剂涂料配方相比,探讨了阳离子改性淀粉代替无机颜料的使用对喷墨图层打印质量的影响。研究结果表明,相比添加阳离子固色剂的涂料配方,新型配方的打印实地色密度明显提高,打印色域增加了13.06%,点线精度分别提高17.55%和14.45%。

纳米纤维素/碳纳米管复合薄膜的制备及湿敏性能

首先采用TEMPO氧化法制备纳米纤维素(NFC),并将NFC作为碳纳米管(CNT)的分散剂,通过超声和离心处理制备出稳定分散的NFC/CNT分散液;然后通过朗伯-比尔定律测定离心处理后的NFC/CNT分散液的质量浓度,并利用原子力显微镜和Zeta电位对NFC/CNT的分散效果做进一步表征;最后将制得的NFC/CNT分散液,通过真空抽滤法制备出柔性NFC/CNT复合薄膜.扫描电镜分析表明,所制备的薄膜具有多层有序结构,并且NFC与CNT之间相互交织,形成网络结构.拉曼光谱分析进一步表明,薄膜中的NFC与CNT之间存在氢键作用.NFC/CNT复合薄膜的湿敏性能测试结果表明:不同含量的CNT对复合薄膜的湿敏性能具有重要的影响,当CNT含量为5%时,复合薄膜在95%相对湿度条件下的灵敏度高达64%,线性度拟合系数为0.982,表现出优异的湿敏性能.

NMMO预处理制备微纳米纤维素及其在纸页增强中的应用

通过N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液(水质量分数20%)对木浆原纤维预处理结合高速搅拌制备微纳米纤维素(MNC),并利用两种打浆度(未打浆15°SR和45°SR)的漂白针叶木浆分别与所制备的MNC混合抄造纸页,分析MNC用量对磨浆能耗与纸页强度性能的影响。结果表明,随着MNC用量从0%提高到20%,打浆度为15°SR抄造的纸页的抗张强度、耐破度、裂断长均明显增强,增强的比例分别为592.4%、276%、662.3%,耐折度最高可以达到763次。SEM观察表明,添加MNC使得纸页结构更加紧密。