淀粉包覆改性市政污泥用于制备新型纸板材料及其性能

将无害化处理后的市政污泥作为造纸填料替代纤维应用于纸基材料可以有效缓解木质原材料的紧张状况,但是这种纸基材料机械性能较差。为解决这一问题,本研究采用不同含量的阳离子淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉对市政污泥进行包覆改性,并测试了用此包覆污泥作为填料制备的纸基材料的机械性能,分析比较了纯纤维、添加包覆填料和未包覆填料纸基材料的化学组分、微观形貌和热稳定性能,探索了阳离子淀粉的包覆机理以及纸基材料力学性能增强机制。结果表明,阳离子淀粉添加量为2.5%时,对污泥包覆改性效果最佳,由其制备的纸板材料的性能最优:填料留着率为79.58%,与未包覆试样相比提高了66.76%;抗张指数为8.99 N·m·g^(-1),比纯纤维试样高42.25%、比未包覆试样高45.71%。这是由于淀粉包覆可以促进污泥填料表面与纤维之间形成更多的氢键,从而增加了填料的留着率,增强了材料的机械性能和热稳定性能。污泥基填料经淀粉包覆改性后,可用于制备高留着、高性能的纸板材料,研究结果为将市政污泥作为新型造纸填料的开发利用提供理论与技术支持,开拓了造纸行业低碳循环发展的新途径。

淀粉包覆型碳酸钙填料的制备及其在造纸中的应用

用淀粉与棕榈酸钠形成络合物在硫酸铵溶液中沉淀析出的特性包覆改性碳酸钙填料,制备淀粉包覆型碳酸钙造纸填料,对淀粉包覆型碳酸钙造纸填料的颗粒粒度、留着性能、抗剪切性能和纸张强度性能进行了分析。研究结果表明,淀粉包覆改性后的碳酸钙填料,其颗粒粒径增大,粒径分布均一性得到较大改善,留着率显著提高,同时具备较强的抗剪切性能;相比于添加未经淀粉包覆改性的碳酸钙填料,添加淀粉包覆型碳酸钙填料的纸页强度性能较高,且强度性能下降的趋势明显减缓。

淀粉包覆型硅灰石填料的制备及其在造纸中的应用

在纸张中添加矿物填料是节省植物纤维原料、提高纸张性能的重要手段,但同时也会造成纸张强度性能的下降。为了提高填料与植物纤维之间的结合强度,本文利用淀粉对硅灰石填料进行包覆改性,制备淀粉包覆型硅灰石造纸填料,分析淀粉包覆改性对硅灰石填料颗粒粒度、留着性能、抗剪切性能和纸张强度性能的影响。研究结果表明,硅灰石填料经淀粉包覆改性后,其颗粒粒径增大,粒径分布均一性得到较大改善,留着率显著提高,并具有较强的抗剪切性能;相比于添加未经淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页,添加淀粉包覆改性硅灰石填料的纸页强度性能较高,且强度性能下降的趋势明显减缓。

不同取代度阳离子淀粉包覆的聚合物NPs制备和抗蛋白吸附性能研究

本文以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMA)为阳离子醚化剂,CS-8淀粉为原料,微波干法制得季铵型阳离子淀粉。然后通过乳液聚合的方式,合成不同取代度阳离子淀粉包覆的聚(甲基丙烯酸甲酯)纳米粒子(STMM NPS)。红外光谱证明醚化剂3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMA)成功的接在纳米粒子(STMM NPS)上。元素分析结果说明醚化后的淀粉中N元素的含量明显增加。通过STMM NPs加入胎牛血清(FBS)蛋白前后粒径变化以及聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)实验,证明不同电荷的STMM NPS抗蛋白吸附能力,不会随着ζ电位变化而变化。

淀粉改性碳酸钙填料提高复印纸性能的研究

用淀粉与碳酸钙填料共混后进行糊化溶胀,再进行干燥和研磨处理的方法制备淀粉包覆改性碳酸钙填料。对淀粉包覆改性碳酸钙造纸填料的抗剪切性能、留着性能和纸张强度性能进行了分析。研究结果表明:淀粉包覆改性后的碳酸钙填料具备较强的抗剪切性能,同时具有较高的留着率;相比于添加未经淀粉包覆改性的碳酸钙填料,添加淀粉包覆改性碳酸钙填料的纸页强度性能较高,且强度性能下降的幅度明显减缓。