羧乙基化法制备纳米纤化纤维素

以阔叶木为原料,采用丙烯酰胺与氢氧化钠溶液对纤维素进行羧乙基化处理,引入羧乙基基团,然后在高压均质的条件下制备纳米纤化纤维素。研究丙烯酰胺用量、氢氧化钠用量、反应温度和反应时间对羧乙基含量的影响。单因素实验最优制备条件为丙烯酰胺用量1.89 g·g^(-1)绝干浆,氢氧化钠用量1.51 g·g^(-1)绝干浆,反应温度90℃,反应时间5h;对不同羧乙基含量的纳米纤化纤维素的性能进行表征,包括:长度、直径、长径比、聚合度和透过率。结果表明:羧乙基含量越高,尺寸和聚合度越小,透过率越高。当羧乙基含量1.89 mmol·g^(-1)时,纳米纤化纤维素的直径为20nm左右,长度为1.5μm左右,长径比为80左右,在800 nm处透过率为83.89%,聚合度为265。

纳米微纤化纤维素在纸张增强与涂布中的应用

用漂白亚硫酸盐竹浆制备纳米微纤化纤维素(MFC),将MFC与漂白硫酸盐蔗渣浆、漂白针叶木浆以及漂白阔叶木浆混合抄片,探讨了浆内添加MFC对纸张物理强度性能的影响;同时在相同条件下,对MFC和阳离子淀粉的涂布效果进行比较。结果表明,在低涂布量时,MFC涂布的纸张表面强度要高于阳离子淀粉涂布的纸张。

纳米零价铁-微纤化纤维素复合材料的制备及在造纸废水深度处理中的应用

以微纤化纤维素作为天然高分子载体,通过原位液相化学还原反应负载零价铁制备得到了纳米零价铁-微纤化纤维素(NZVI-MFC)复合材料。通过红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和热重分析仪(TGA)来表征NZVI-MFC复合材料并研究其耐热性能,同时,将NZVI-MFC复合材料应用于造纸废水深度处理,探讨了NZVI-MFC复合材料添加量和废水初始p H值对废水处理效果的影响。结果表明,NZVI通过原位化学反应均匀负载到MFC基材上,在废水深度处理最佳条件下,造纸废水的CODCr和色度总去除率分别达到78.4%和90.7%。

纳米原纤化纤维素物化特性表征

纳米原纤化纤维素(Nanofibrillated Cellulose,NFC)是一种新型纳米纤维素材料,应用前景极为广阔.分析表征了国产NFC产品的微观形貌、比表面积、保水值、聚合度、表面电荷性能、分散稳定性、化学结构、结晶结构、热稳定性等物化特性,并与常规纤维素纤维进行对比.结果表明:NFC为细丝状和带状共混网络状结构,柔顺性好,绝大部分细丝或带状物直径为10~60nm,形态和尺寸与普通纤维素纤维有很大区别.NFC表面带负电荷,在水介质中分散稳定性极好,阳电荷需求量为31.6μmol·g^(-1),Zeta为-45mV;比表面积为35.79m2/g;保水值为637.36%;聚合度为693;结晶度为59.87%.红外光谱、XRD和热重等分析表明NFC仍保留天然纤维素的化学结构和结晶结构特点.

纳米纤维素对小麦淀粉糊化和流变特性的影响

将不同比例微晶纤维素(microcrystalline cellulose,MCC)、纳米晶体纤维素(nanocrystaline cellulose,NCC)、纳米纤化纤维素(nanofibrillated cellulose,NFC)与小麦淀粉(wheat starch,WS)复配,对比研究纳米纤维素对小麦淀粉糊化和流变特性的影响。结果表明:NCC和NFC的加入均会使起始糊化温度降低,峰值和终值黏度升高,促进淀粉的糊化,且NFC的作用效果更明显;MCC则会阻碍淀粉的糊化,抑制淀粉的短期回生。NCC和NFC会促进小麦淀粉糊化时更多可溶性直链淀粉的渗出,与MCC相比显著提升小麦淀粉凝胶的持水能力。Power-Law方程拟合静态流变数据发现:MCC、NCC、NFC加入后小麦淀粉凝胶仍为假塑性流体,NCC和NFC可显著提高小麦淀粉凝胶的K值,是良好的增稠剂。动态流变试验发现NCC和NFC的加入增强了小麦凝胶的弹性,凝胶的结构更为致密,质地更坚硬。

纳米微纤化纤维素在口罩用过滤材料中的应用研究

本研究采用纳米微纤化纤维素(NFC)和不同纤度的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维,通过湿法造纸技术,制备出口罩用NFC过滤材料,并探究了NFC含量、PET纤维纤度及过滤材料定量对过滤材料性能的影响。结果表明,NFC含量是影响过滤材料性能的主要因素,当NFC含量超过13.5 g/m2时,过滤材料对PM2.5的过滤效率可以达到95%以上。由于过滤材料定量和PET纤维纤度会影响过滤材料的疏松性,进而影响过滤性能和透气性,需要调整过滤材料定量和PET纤维的纤度搭配,以实现过滤效率和透气的平衡。最优的过滤材料配方为:30%NFC,50%0.1 dtexPET纤维,5%0.7 dtexPET纤维,5%1.5 dtexPET纤维,10%双组分PET纤维,过滤材料定量45 g/m2,由此制备得到的NFC防护口罩,过滤效率达到国家标准GB/T 32610—2016中I级(>99%)的要求,防护效果达到A级。

纳米微纤化纤维素制备预处理技术研究进展

机械法制备纳米微纤化纤维素（NFC）技术成熟，但能耗高。随着预处理技术的发展，机械法生产能耗大大降低，同时NFC性能得到很大提升。该文主要介绍NFC制备的预处理技术的研究进展，重点介绍了机械预处理、化学预处理、生物酶预处理以及超临界CO2预处理方法。

纳米纤维素的应用研究及潜在市场分析

纳米纤维素是一种生物纳米材料,它取之于丰富的可再生资源,具有生物可降解性能,低的环境、健康和安全风险。近来纳米纤维素研究与开发取得了长足进展,其低成本、低密度、优良的物理和力学性能受到业内的注意。简要介绍了纳米纤维素技术状况,应用研究进展及业已十分清晰的潜在市场。

亚临界乙醇预处理/球磨条件下纳米微纤丝的制备

以漂白阔叶木浆为原料,在亚临界乙醇预处理/球磨处理条件下,研究木浆纤维的特性。研究通过有无预处理和改变球磨机球磨时间的方法,考察了木浆纤维、商品NFC及商品NCC的特性,并通过X射线衍射、FI-TR红外光谱衍射和SEM扫描电镜等方法对制备的纳米微纤丝的结晶度、化学结构和形态特征进行表征分析。结果显示:自制NFC,商品NCC和商品NFC的结晶度分别为60.78%,61.36%,58.13%。自制NFC的结晶度处于商品NCC与商品NFC结晶度之间,说明自制的NFC结晶度已达到商品级别;SEM显示,纤维在研究条件下出现分丝帚化并且可以观察到达到纳米级别的微纤化纤维素;在该亚临界乙醇预处理/球磨条件下,最适宜球磨时间为4h。

多元共混改性绝缘纸的制备及绝缘性能

为了研究有机填料和无机填料的共同作用对绝缘纸性能的影响,利用纳米原纤化纤维素包覆经盐酸多巴胺表面处理后的纳米二氧化钛(TiO_(2)),得到多元共混填料(PDA-TiO_(2)@NFC),然后将多元共混填料填充到纤维素绝缘纸中,制备了不同多元共混填料浓度改性的三明治结构绝缘纸,探究了多元共混填料改性绝缘纸的最佳浓度,分析了不同多元共混填料浓度改性绝缘纸的抗张强度、直流体积电阻率、击穿特性和空间电荷。结果表明:当多元共混填料浓度为0.5%时,改性绝缘纸的抗张强度相对于未改性绝缘纸提升了17.90%,油浸纸的交、直流击穿强度均提升了17%以上,并且能有效抑制空间电荷的注入,对直流体积电导率的影响不甚明显。利用此种方法制备的三明治结构绝缘纸,力学性能和电气强度提升效果显著,为协同提升绝缘纸的各项性能提供了参考。

石墨烯含量及膜定量对导热石墨烯膜性能的影响

本研究以纳米微纤化纤维素(NFC)和石墨烯(GR)为原料,通过湿法造纸技术,制备超薄高导热复合膜(GR/NFC膜),并探讨了GR含量和膜定量对GR/NFC膜性能的影响。结果表明,GR含量和GR/NFC膜的定量均会影响GR/NFC膜的整体性能。TG-DSC分析显示,随GR含量增加,GR/NFC膜的热稳定性增加,膜内部孔隙变小,导热系数提高。当GR/NFC膜定量80 g/m^(2),GR含量10%时,膜的导热系数为9.863 W/(m·K)。当GR含量提高至30%时,GR/NFC膜的导热系数提高了43.72%;当GR含量30%,GR/NFC膜定量从40 g/m^(2)提高至80 g/m^(2)时,膜的导热系数提高了23.24%。