杨木、桉木混合木片CTMP法制浆性能研究

对杨木和桉木混合木片的CTMP法制浆性能进行了研究,重点考察了混合木片磨浆后两种纤维各自的形态特点,以及不同原料配比所导致的成浆性能变化。结果表明,混合磨浆后杨木纤维随着成浆游离度的下降出现了更多的分丝帚化现象,而桉木纤维的细胞壁始终较为光滑;桉木在混合原料中所占比例的提高将使成浆白度和强度性能有所下降,但有利于保持成浆松厚度。

酯化木素用于PBS-CTMP纤维复合材料界面改性的研究

木素与脂肪族酰氯通过酯化反应得到酯化木素,将酯化木素作为界面改性剂改性化学热磨机械浆(CTMP)纤维,并将其应用于聚丁二酸丁二醇酯(PBS)-CTMP纤维复合材料,研究了酯化木素对改性后CTMP纤维制备复合材料性能的影响。接触角测定数据表明,与未反应木素相比,酯化木素的疏水性提高。PBS-CTMP纤维复合材料的力学性能显著提高,以质量分数为2.0%(相对于纤维)的酯化木素(以棕榈酰氯,n(—COCl)∶n(—OH)=3∶2合成)表面处理的纤维制备的复合材料,拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别较未处理CTMP纤维制备的复合材料提高了25.1%、22.4%和19.3%。扫描电镜(SEM)分析表明,以酯化木素处理过的纤维与基体之间,表现出更好的相容性。另外,在复合材料制备中加入酯化木素改性CTMP纤维,使复合材料的剪切黏度表现出一定程度的增加,但总体而言,在复合材料体系中添加酯化木素改性CTMP纤维对其加工性能影响不大。

解键剂用于PBS-CTMP复合材料界面改性的研究

以解键剂对化学热磨机械浆(CTMP)进行预处理,然后通过熔融加工制备聚丁二酸丁二酯(PBS)-CTMP复合材料,对复合材料的力学性能、流变性能进行测试,并对其进行动态力学分析和形貌学表征。结果表明,解键剂处理削弱了CTMP纤维间的结合强度,以经解键剂处理后的纤维制备的复合材料力学性能显著提高。与未处理的CTMP相比,CTMP经质量分数0.50%(相对于纤维)的解键剂处理后,含质量分数40%CTMP的复合材料拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别提高了21.9%、22.3%和35.4%。解键剂的加入,降低了复合材料的剪切黏度,在复合材料体系中起到了润滑剂的作用,对其加工制备起到积极作用。DMA和SEM的分析结果表明,采用解键剂对CTMP进行处理后,CTMP纤维与PBS基体间的界面结合增强。

纤维素酶和木聚糖酶改善杨木CTMP强度性能的研究

研究了纤维素酶、木聚糖酶处理对杨木CTMP纸浆物理性能的影响,并采用纤维质量分析仪和X射线衍射分析仪分析观察了生物酶处理后纤维形态及结晶指数的变化。结果表明,纸浆经酶处理后,纸页的抗张指数、耐破指数、撕裂指数均有不同程度的提高。细小纤维含量和纤维扭结指数降低,纤维平均长度和纤维粗度增加。最佳酶处理条件下,CTMP经纤维素酶或木聚糖酶处理后,纸浆的得率基本未受影响,纸浆的结晶指数变化也不大。

PFI打浆对桉木CTMP纤维形态和物理性能的影响

采用PFI磨对桉木CTMP进行打浆,研究了打浆对浆料纤维形态、光学性能和强度性能的影响。利用KajaaniFS-300分析仪分析了纤维长度、宽度、粗度、卷曲、扭结等形态参数及细小纤维含量的变化。结果表明:随着打浆度的增加,纤维长度、粗度、细小纤维含量均呈现出减小趋势,而扭结指数和卷曲指数先增加后减小,抗张指数、零距抗张指数、撕裂指数和耐破指数随着打浆作用的增强呈增加趋势,打浆使白度先增加后减小,使不透明度和光散射系数减小。

马尾松CTMP纤维超微结构的研究

用原子力显微镜(AFM)研究了马尾松CTMP纤维表面的超微结构。通过AFM较容易在单根纤维上观察到复合胞间层(CML)和S1层;从单根纤维分丝出的细纤维表面较平整,微细纤维(Microfibrils)定向排列;而纤维碎片表面粗糙,微细纤维排列错杂。对相图分析可知,CTMP原浆纤维的S1层被低相位的颗粒状物质覆盖,这些颗粒经热水、丙酮或H2O2处理可被去除。另外,热水处理后,暴露出大量疏水性颗粒,其中高相位的颗粒能被丙酮溶出,推断其为抽出物;不能被丙酮溶出的补丁状颗粒在H2O2的作用下发生碎裂,可能是木素。几种处理都不能完全除去CML层的颗粒状物质,但对S1层都起到了亲水化和均质化的作用。

纤维形态对PBS/CTMP纤维复合材料制备与性能的影响

以云杉化学热磨机械浆(CTMP)纤维及杨木CTMP纤维分别代表不同纤维形态的增强纤维(长纤维及短纤维),通过熔融加工与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)制备了复合材料.对复合材料的力学性能、流变性能、动态力学性能及形貌学特征等进行了研究,并与以木粉为增强纤维的复合材料进行了对比.结果表明,CTMP纤维的纤维形态对复合材料的力学性能及流变性能均有显著影响.长纤维易产生纤维间相互纠缠的现象,导致其在基体中分布不匀,取向较为杂乱,故以其制备的复合材料的力学性能较差.与以木粉制备的复合材料相比,以短纤维制备的复合材料的力学性能更好,在相同的添加量下,其拉伸强度、冲击强度下降的幅度最小,弯曲强度提高的幅度最大;与木粉相比,CTMP纤维对复合材料体系的流变性影响更大,长纤维更易与基体分子链形成分子链相互纠缠的结构,导致了熔体剪切粘度的大幅提高.而短纤维对复合材料流变性能的影响相对较小.

速生杨CTMP的研究

介绍了速生杨CTMP的研究结果,对速生杨的化学组成和纤维形态,以及对其CTMP制浆的工艺技术条件、成浆质量进行分析和探讨;并将速生杨与普通杨木做对比,提出了速生杨CTMP的可行性和适用性。

纤维表面木素含量对纸页强度的影响

本文用CTMP分别与漂白针叶木硫酸盐浆和漂白阔叶木硫酸盐浆配抄纸页,用原子力显微镜和X射线光电子能谱仪从微观角度研究了纤维表面木素含量对纸页强度的影响。研究表明化学浆纤维表面存在大量的微细纤维,而CTMP纤维表面覆盖有颗粒状木素、抽出物。纤维表面木素含量随打浆程度提高而降低,混合纤维表面木素含量与浆料的配比存在线性关系。受纤维表面木素浓度的影响,随CTMP配比增加,纸页的抗张指数和层间结合强度降低。

白腐菌Trametes hirsuta 19-6预处理竹子化机浆的研究

研究了白腐菌对竹片进行生物预处理再进行化学机械法制浆的工艺和机理。生物预处理使竹子化机浆具有较好的物理强度。通过纤维特性分析,化机浆的纤维长度在生物预处理后增加,细小纤维含量降低。电子显微镜观测用来鉴定白腐菌预处理前后竹浆纤维表面形态和内部结构的变化,纤维表面和内部细胞壁结构的变化有助于纸张强度的提高。

桉木化学热磨机械浆的XPS和SEM分析

本文研究了经碱性亚钠法处理的桉木化学热磨机械浆纸页强度指标,并利用X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析了纸浆纤维的表面特征。结果表明,随烧碱用量增加,桉木CTMP所抄纸页强度得到提高,纤维表面O/C比有所增大,且C1峰面积减小,说明浆料随处理用碱量增加,表面木素和抽提物含量降低,碳水化合物含量增加。SEM形貌图也证明了纤维表面的变化情况。

桉木CTMP浆纤维表面木素对纸张强度的影响

通过对桉木CTMP浆纤维表面化学特性变化的研究,探讨了纤维表面木素对纸张强度的影响。通过正交试验和单因素试验结合的方法研究了漆酶处理桉木CTMP的适宜条件,并通过XPS、AFM分析纤维表面木素对纸张强度的影响。结果表明漆酶处理未漂桉木CTMP对纸张强度影响的最佳条件为:漆酶用量5 LAMU·g-1,温度50℃,介体用量0.05%,pH值5.0,处理时间90 min,通氧气,此时抗张指数14.39 N·m·g-1,撕裂指数5.95 mN·m2·g-1,耐破指数0.58 kPa·m2·g-1。