应用衰减全反射红外光谱无损鉴别中国传统手工纸的方法研究

纤维种类鉴别是古代纸张保护的重要基础工作。探究中国传统手工纸的无损纤维鉴别的方法对中国古籍、档案及纸质文物的研究和保护具有重要意义。该研究应用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATRFTIR)对已知纤维成分的17类64种中国传统手工纸标准样品进行了无损分析,参考纤维素和木质素的红外峰位及部分纸样的X射线衍射(XRD)分析结果确认纸样中的所有红外谱峰归属;并采用分波段比较分析的方法对相似度极高的谱图进行比对分析,分别总结各类纸张在4000~1800、1800~1500、1500~1200和1200~600cm^(-1)四个波段的谱图特征;同时对4cm^(-1)精度的谱图进行二阶导数处理,分别总结各类纸张在1500~1200和1200~900cm^(-1)两个波段的二阶导数谱图特征;最后通过红外结晶指数及其他峰高和峰面积比值计算结果实现对纸类更细致的区分。应用上述方法对16个盲测样品进行了有效性测试,红外分析结果与显微纤维鉴别结果一致,初步证明了该方法在中国传统手工纸无损纤维鉴别上的可行性和有效性。实验结果表明,应用ATR-FTIR无损分析法可对麻、桑构皮、檀皮、瑞香皮和竹几大类原料的传统手工纸纤维类型作出快速而准确的鉴别,对于混料的宣纸也同样适用;但对于显微分析也难以鉴别的亲缘关系较近的植物原料如桑、构皮之间的精细鉴别仍有一定局限性。

汉麻秆微细纤维结构和制浆性能分析

非木材纤维原料资源的开发及利用拓宽了植物纤维来源渠道,能够缓解制浆造纸工业木材原料短缺问题,符合我国国情。本文以农林废弃物汉麻秆为原料,从纤维微细结构着手,将汉麻纤维与制浆造纸常用阔叶木原料杨木和禾本科植物原料玉米秸秆进行了对比,发现汉麻秆的纤维形态与杨木纤维相似,杂细胞含量少,在长度、宽度分布上具有很好的均一性,符合制浆用纤维原料的要求。检测结果表明:汉麻秆纤维抄造的纸张具有较好的物理性能,能够替代部分现有原料,缓解纤维原料短缺的难题。

涂布液体石蜡对植物纤维基地膜纸的影响

以漂白针叶木浆为纤维原料,在打浆度为89°SR,助剂聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)、烷基烯酮二聚体(AKD)、阳离子淀粉添加量分别为2.0%、0.4%、1.0%(相对绝干浆质量)的条件下,制备定量为(40±2)g/m^(2)的涂布原纸,然后通过表面涂布液体石蜡制备植物纤维基地膜纸,提高地膜纸的透光率、抗水性,降低透气度。结果表明:液体石蜡的最佳涂布量为7 g/m^(2),涂布后样品的定量为48.16 g/m^(2),干抗张指数为70.91 N·m/g,撕裂指数为5.99 mN·m^(2)/g,耐破指数为5.12 kPa·m^(2)/g,透光率为82.82%,透气度为0.0030μm/Pa·s,300 s之后的可勃值为15.8 g/m^(2);在水中浸泡12 h后,涂布后样品的湿强度比未涂布样品提高14.34%。

微观测试方法在纸质材料保护中的应用研究综述

纸质材料保护和修复领域中,纸张的抗老化机制一直是研究热点。纸质材料的性能变化(老化)取决于其主体材料(纤维)微观结构的演变,科学合理的微观测试方法将成为纸质材料保护研究中强有力的工具。本文对现代测试方法用于纸质材料微观结构研究进行了综述。重点涉及光谱技术、扫描电子显微镜、能量色散谱技术、热分析技术、X射线表征技术和压汞法在纸质材料老化和修复研究中原理、适用性和应用结果,以期为揭示纸质材料宏观性能及老化机理提供帮助。

纸张纤维类绿色包装材料的现状与发展

分析了天然植物纤维的特性及优势,探讨了植物纤维材料作为各类包装材料的成型方法、结构特点以及各类纸张类包装材料的用途,纸张纤维材料的功能化发展趋势以及回收利用方式等。

植物纤维的回用品质及其衰变特性初探(I)——制浆造纸工艺对回用纤维品质的影响

文章初步探讨了造纸植物纤维在回用过程中品质下降的趋势及其影响因素。

皮革废弃物制备高透气度育果袋纸的研究

采用植物纤维和以皮革废弃物制备的革纤维为主要原料,制备了高透气度育果袋纸,并对制备工艺条件进行了优化。结果表明,在针叶木浆中配加20%的革浆、打浆度为35oSR、增强剂(PAE)和防水剂的用量分别为1.5%和2%、pH值为7的抄造工艺下,制得的育果袋纸干抗张指数为61.91N.m/g、湿强保留率41.49%、透气度40.04μm/(Pa.s)、撕裂指数10.12mN.m2/g、表面吸水性11.58g/m2。热重分析结果表明,添加革纤维制备的育果袋纸有较高的热稳定性。

特种纸用的非植物纤维

特种纸所用纤维原料丰富多样,除植物纤维之外,越来越多的非植物纤维也已被应用到特种纸领域。本论文简要介绍了几种新型的非植物纤维在特种纸中的应用现状。

海泡石与植物复合造纸纤维的制备

就海泡石的纤维特性,研究它在造纸中的应用。首先对海泡石矿物进行提纯分散,配抄海泡石矿物纤维和植物纤维,矿物添加量不同的条件下进行抄纸试验,比较纯木浆纸与矿物复合纸的性能差异,旨在为这种新型原料在造纸领域中开发新的用途。

添加封闭型水性聚氨酯乳液对纸的增强作用研究

用咪唑-TDI-PEG600聚氨酯预聚体乳液(简称LTP600)添加于纸浆中对纸张进行聚氨酯化处理,讨论了乳液添加量分别为4%、7%、10%、15%和18%时,成纸各项物理性能的变化。采用FT-IR光谱以及电子显微镜观察相结合的方法,分析了所合成的LTP600的物理特性以及表面形态。研究结果表明:当乳液添加量为18%时,成纸的湿抗张指数、干抗张指数、撕裂度和耐折度可分别提高到原纸的5.96倍、1.58倍、1.19倍和1.47倍。FT-IR分析和扫描电镜观察可以证实,聚氨酯预聚体与纤维素的羟基反应生成了氨基甲酸酯结构,纸页的纤维间连接了许多丝状和薄膜状物质,这些物质在纤维之间尤其是纤维与纤维交叉的地方形成架桥结构,从而起到增强作用。

纤维化学组分对再生植物纤维品质衰变影响的研究

通过选择性的脱除纤维细胞壁中的半纤维素和木素,研究半纤维素和木素含量对再生植物纤维品质衰变的影响。研究结果表明:随着半纤维素含量的减少,再生植物纤维的保水值降低,结晶度增加。当半纤维素含量从27.62%降至9.09%时,保水值下降了41%,纤维素结晶度从1.011增加到1.514。半纤维素含量与再生植物纤维成纸性能的变化有明显的线性相关性。较高含量的半纤维素可以缓解回用过程中再生植物纤维成纸性能的损失。同时发现木素对再生植物纤维性能的影响很小。木素含量与纤维的保水值、结晶度与成纸性能的变化没有明显的线性相关性。

细菌纤维素用于改善纸页强度的研究

细菌纤维素是一种很有潜力的新型生物纤维材料。本文重点研究了细菌纤维素湿膜经机械匀浆处理所得的细菌纤维与植物纤维混合抄片的纸页性能。实验证明,细菌纤维素湿膜经过适当的处理后可以用于制备造纸所用的细菌纤维浆料;添加到纸页中的细菌纤维能在植物纤维间起到一种搭桥作用,并显著提高纸页的物理强度。

粉煤灰纤维与植物纤维配抄制备保温隔热纸

该文研究了不同分散剂及其浓度对粉煤灰分散效果的影响,同时讨论了粉煤灰纤维与植物纤维配抄对纸张性能的影响,并且测定了纸张的导热系数。结果表明:分散剂中,羧甲基纤维素钠(CMC)的分散效果最好,其分散最佳浓度为0.6%质量分数;添加植物纤维能够提高隔热纸的强度和白度,降低其透气度;植物纤维加入量为20%时纸张隔热性能最好,此时纸张的导热系数为0.037 W/(m.K)。

活性污泥降解植物纤维容器的研究

生物可降解塑料的开发已经成为目前的研究热点之一,而活性污泥法是常用的评价高分子材料的生物可降解性的方法。以活性污泥的干燥固体总质量(TS)和活性污泥的挥发性固体含量(VS)为考察指标,分析活性污泥对于聚丙烯(PP)、纸制、植物纤维(稻壳)餐具的降解能力。实验结果表明,在降解期间(21 d),纸制餐具降解速度最快,且降解程度最大,植物纤维餐具降解程度低于纸制,而聚丙烯餐具基本不降解。增加降解物的表面积和提高活性污泥与降解物的比值,有利于降解物的降解。

海泡石与植物复合造纸纤维制备试验研究

本文就海泡石的纤维特性,研究它在造纸中的应用。首先对海泡石矿物进行提纯分散,配抄海泡石矿物纤维和植物纤维,矿物添加量不同的条件下进行抄纸试验,比较纯木浆纸与矿物复合纸的性能差异,旨在为这种新型原料在造纸领域中开发新的用途。

微波强化H_2O_2在植物纤维漂白中的应用研究

将微波技术应用于造纸工业中的过氧化氢漂白工段,可促进纤维素发色基团结构的改变而优化纤维漂白机制,使反应速率大大提高,有效地降低了漂白时间,提高了植物纤维漂白的效果及效率,优化了造纸工业H2O2漂白工艺。纸浆漂白的最佳工艺条件为H2O2用量5mL,微波辐射功率800W,辐射时间1.5min。

草酸钙晶体形态在中国传统手工纸纤维鉴别中的应用

纤维鉴别是纸质文物、古籍与档案保护中必要的基础工作,对于修复方案的制定、修复材料的选择等具有重要的指导意义。草酸钙晶体是植物中普遍存在的一种后含物,其形态与植物种群具有密切关系。本工作以具有代表性的传统手工纸为研究样品,综合使用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法、X射线衍射法、扫描电子显微镜、光学显微镜和偏光显微镜观察等多种仪器分析手段,系统研究各类纸纤维中草酸钙晶体的形态特征,进而探讨草酸钙晶体形态在中国传统手工纸纤维鉴别中的应用价值,以进一步完善现有纤维鉴别方法体系。

化学镀温度对无纺布表面镍镀层结构影响规律研究

采用Pd^(2+)活化结合化学镀镍工艺制备金属化的植物纤维无纺布,借助X射线衍射、扫描电镜、四探针等分析测试手段,研究化学镀温度对植物纤维无纺布表面镀镍层结构特性的影响规律。结果表明延长化学镀温度,植物纤维无纺布表面化学镀镍层结晶性能变好,颗粒尺寸变大,当化学镀温度由30℃增加到100℃时,植物纤维化学镀镍前后质量变化由0.029g/cm^2增加到0.038g/cm^2,而表面电阻由650Ω·cm降低到0.25Ω·cm。表明延长化学镀温度有利于在植物纤维无纺布表面制备结晶性能优异、紧密、连续的金属镍层。

植物纤维在卷烟工业中的应用进展

将植物纤维应用到卷烟工业生产中,对改善卷烟感官品质、降焦减害有着积极的作用,同时也是中式卷烟的一大特色,已成为目前的研究热点。综述了近年来植物纤维在卷烟工业中的应用进展,并对其今后在卷烟中的进一步应用进行展望,以期为后续的相关研究提供理论依据。

一种适合大量试样的快速纸层析法——纸卷层析的研究

本文提出一种新的适合大量试样的快速纸层析法,取名'纸卷层析'(paper roll chromato-graphy);并推荐用醋酸-醋酸铵缓冲液(pH5.0)为生物碱、植物酚和含碱性氮原子化合物的通用离子对展开剂。本法可以快速鉴别和分析多种中药材及成药。