PFI磨解对MFC及纳米纤维纸基材料性能的影响

微纤化纤维素(microfibrillated cellulose,MFC)是一种具有纳米尺度的新型纤维素纤维,具有极为广阔的应用前景。但工业化MFC产品存在尺寸分布和纤丝化程度不均一的问题,从而影响其使用。本文采用PFI磨解的方法对MFC进行后处理,结果表明:PFI磨解可显著提高MFC的均一性,磨解转数为20 000转时,小于200μm的组分含量可达到92.3%,纤维平均长度为42μm。MFC经PFI后处理可制备出具有更高性能的纸基材料,在磨解转数为60 000转时,紧度可提高66.13%,透明度可提高40.26%,吸收性下降45.83%。撕裂指数最高增幅为268.03%(10 000转),抗张指数可提高90.41%(20 000转)。

PFI磨预处理提高桉木浆纤维反应活性的研究

采用PFI磨对桉木漂白化学浆进行预处理后,以丙烯酰氯为酯化试剂,在球磨机中进行酯化反应,通过纤维质量分析仪、光学显微镜、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对纤维的形貌和结构进行了分析,并进一步考察了酯化条件对纤维素反应活性的影响。研究结果表明:随着PFI磨转数的增加,纤维长度、纤维宽度减小,细小纤维比例显著提高,由19.86%增大至38.47%。经PFI磨打浆后,纸浆纤维表面纤丝化明显,其结晶区域部分遭破坏,结晶度由72.7%降低至66.9%;XRD结果表明:反应过程中酯化产物的结晶结构发生了改变。FT-IR结果表明:PFI磨解纤维与丙烯酰氯经球磨发生酯化反应得到丙烯酰基纤维素。酯化产物的取代度(D_(S))随着PFI磨转数的增加而增大;与未经预处理纤维相比,反应产物的D_(S)明显增加,最高可达2.38,此时的反应条件为PFI磨预处理24000 r,纤维素与丙烯酰氯的物质的量比1∶6,球磨反应时间48 h。