竹纤维-隔热颗粒复合芯材真空绝热板的制备

为了研究隔热颗粒种类和添加量对竹纤维真空绝热板(VIP)性能的影响,降低VIP的生产成本,先将隔热颗粒以不同添加量加入漂白竹浆中均匀混合,经打浆、抄造、烘干后制得竹纤维-隔热颗粒复合芯材,经真空封装后得到竹纤维-隔热颗粒复合芯材VIP,用扫描电镜和压汞仪研究不同隔热颗粒添加量对复合芯材微观孔隙结构的影响,用透气度测试仪和抗张试验机测试复合芯材的机械力学性能,用热流法导热仪测定复合芯材VIP的导热系数。结果表明,竹纤维表面及竹纤维相互交织形成的三维网络结构中随机分散有隔热颗粒;隔热颗粒A较隔热颗粒B可以更有效地降低复合芯材VIP的导热性能;在隔热颗粒A添加量(质量分数)为30%时,复合芯材VIP导热系数最小,为11.4 mW·(m·K)^(-1),隔热性能良好,且在未添加吸气剂的情况下,长期放置(201 d)后,复合芯材VIP导热系数为13.0 mW·(m·K)^(-1)。与未添加隔热颗粒A的竹纤维VIP相比,复合芯材VIP稳定性和耐候性能较好,服役寿命也相对较长。利用隔热颗粒代替部分竹纤维制备竹纤维-隔热颗粒复合芯材VIP,不仅可以进一步降低生产成本,还可以有效提高VIP的保温隔热性能。

纳米纤维素复合物对再生纸性能的影响

以阳离子淀粉(CS)为增强剂,并与纳米纤维素(NC)组成二元增强体系,研究其对旧瓦楞纸箱(OCC)再生纸的增强效果。通过考察阳离子淀粉添加量对旧瓦楞纸箱再生纸主要性能的影响,筛选出合理的用量;在此基础上,通过添加纳米纤维素组成二元增强体系,进一步考察其添加量对旧瓦楞纸箱再生纸主要性能的影响。借助傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(SEM)以及热重(TG)等分析方法,探讨了阳离子淀粉-纳米纤维素二元复合体系的增强机理。结果表明:当仅添加阳离子淀粉时,1.5%阳离子淀粉对旧瓦楞纸箱再生纸增强效果较佳,与空白组相比,纸张的耐破强度、抗张强度、撕裂强度分别提高了17.62%、 18.18%、 22.93%,透气度下降了28.55%。在1.5%阳离子淀粉的基础上,添加纳米纤维素后均能提高旧瓦楞纸箱再生纸的性能,当纳米纤维素添加量为1%时,其效果较好,与单独添加1.5%阳离子淀粉对比,纸张的耐破强度、抗张强度、撕裂强度分别提高了5.11%、 11.54%、 13.46%,透气度下降了12.58%。通过FTIR分析,阳离子淀粉可以与纸浆纤维结合,纳米纤维素的加入使得氢键数量变多,从而使纤维间结合的更加紧密;SEM观察旧瓦楞纸箱再生纸表面微观形貌,阳离子淀粉-纳米纤维素二元体系可以使纤维间的结合变紧凑且紧密;TG结果显示,加入阳离子淀粉-纳米纤维素可以使旧瓦楞纸箱再生纸热降解达到600℃,剩余的残渣量变多,是其与旧瓦楞纸箱再生纸的交联。阳离子淀粉-纳米纤维素对旧瓦楞纸箱再生纸的增强效果显著,研究结果可为旧瓦楞纸箱的重复回收利用提供参考依据。

木纤维/气相SiO2复合真空绝热板的制备与表征

[目的]分析木纤维用量对木纤维/气相SiO2复合真空绝热板(vacuum insulation panel,VIP)性能的影响,为复合VIP的制备提供支持.[方法]采用中密度纤维板生产过程中所使用的木纤维与气相SiO2进行复合,通过模压成型法制成木纤维/气相SiO2多尺度结构复合芯材,并将其真空封装制备木纤维/气相SiO2复合真空绝热板(VIP).通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、压汞仪和傅里叶红外光谱分析仪(FTIR),研究不同木纤维用量对复合VIP芯材的微观形貌、孔隙结构和辐射导热的影响,并利用热流法导热仪测试了复合VIP在不同环境温度下的导热系数.[结果]大部分的木纤维空隙、纹孔内都填充满了气相SiO2纳米级粉末,并且搭建起由木纤维和SiO2构建的三维空间结构网络;当木纤维质量分数为40%时,VIP的总孔体积为4.61 cm3/g,孔隙率为60.6%,平均孔径为0.13μm;当环境温度为25℃时,VIP辐射导热系数为0.60 mW/(m·K),总导热系数为6.58 mW/(m·K),而当环境温度升至55℃时,总导热系数为7.21 mW/(m· K),相比于未添加木纤维的气相SiO2芯材,综合性能成本降低了28.7%.[结论]利用木纤维替代部分气相SiO2制备复合VIP能够大大降低芯材成本,并且还能保持良好的隔热性能,具有十分广泛的应用前景.