聚酰亚胺树脂提升对位芳纶纸性能研究

对位芳纶纤维分子链刚性结构以及纤维表面化学惰性导致纤维间的结合力较差,进而导致其机械性能较低。本实验利用高强、高模、耐高温性能优异的聚酰亚胺树脂溶液浸渍对位芳纶原纸,以此来增强对位芳纶纸基材料的力学性能及耐热性能。实验结果表明,浸渍后纸页抗张、撕裂指数比未经处理的纸样绝对值分别增大了32.9%和54.2%。XRD分析表明,浸渍后纸页的结晶度增大,这将有利于在纸页热压后提升其物理性能。SEM图显示由于聚酰亚胺树脂溶液的浸渍作用,对位芳纶浆粕和短切纤维在纸页的表面分布更加均匀,起到增强效果。TG分析表明,经过浸渍处理后,对位芳纶纸的最初分解温度达到500℃,显著提升了其耐温性能。     

纺织用纸线原纸的研究

分析了进口纸线原纸的纤维形态、组成及配比;测定了原纸的各项物理性能指标;研究了在针叶木浆中配加棉浆、细菌纤维以及水溶性PVA纤维对纸张强度性能的影响.结果表明当纤维配比为木浆纤维棉浆纤维细菌纤维水溶性纤维=81∶10∶7∶2,且分散剂PEO用量0.07%,湿强剂PAE用量1.8%,CMC用量0.3%时,纸线原纸的主要物理性能为干抗张指数71.10 N·m/g,湿抗张指数30.03N·m/g,撕裂指数8.01 mN·m2/g,耐折度460次、伸长率2.46%.     

改性酚醛树脂对芳纶1414纸基复合材料的增强作用

树脂增强是一种有效增强对位芳纶纸的方法。而增强树脂本身特性以及与纤维基体之间的相容性和黏结性是该增强技术的关键所在。针对对位芳纶纸的增强特性,本试验选用3种改性酚醛树脂增强剂制备芳纶1414特种纸基材料,初步探讨浸渍树脂特性、浸渍方式及固化工艺对纸页机械强度和介电性能的影响。在优化条件下增强制备的特种纸基材料各性能指标分别为:抗张指数109·75N·m·g-1,撕裂指数25·38mN·m2·g-1,拉伸率1·91%,耐压强度21·15kV·mm-1。     

机油过滤纸用水溶性酚醛树脂的制备及应用

通过两次加料制备了一种低分子质量的水溶性酚醛树脂,研究了酚醛树脂的固化行为,并结合滤纸浸渍酚醛树脂固化后强度性能的变化,确定了树脂的最佳固化温度。通过对酚醛树脂浸渍和固化工艺的研究以及对过滤纸性能的比较表明,水溶性酚醛树脂用于浸渍增强过滤纸是可行的。定量为135 g/m2的过滤原纸浸渍树脂固化后,耐破指数1.53 kPa·m2/g,抗张指数30.1 N·m/g,湿抗张指数9.26 N·m/g,固化后过滤纸有良好的强度性能。通过孔径分析,发现该水溶性酚醛树脂对过滤纸的孔径大小以及分布几乎没有影响,浸渍后过滤纸仍保持优良的孔隙结构。     

PCB用对位芳纶纤维原纸的制备工艺研究

探讨了对位芳纶短切纤维的长度配比、芳纶浆粕用量、芳纶浆粕打浆度对芳纶原纸物理性能的影响。研究显示,芳纶原纸的物理性能与对位芳纶短切纤维的长度配比、芳纶浆粕用量及浆粕打浆度有密切关系。全芳纶原纸的最佳抄造工艺为:芳纶浆粕的打浆度为25.0 SR,用量为80%,长度为3mm和6mm的对位芳纶短切纤维的用量分别为4%、16%。原纸定量75g/m2,紧度0.27g/m3,抗张指数为13.6N·m/g,撕裂指数为24.9m N·m2/g,伸长率为2.82%。     

聚酰亚胺乳液的制备及其对芳纶纸的增强作用

采用自制乳化剂A,通过相反转法制备出聚酰亚胺树脂乳液。研究了转速、乳化剂用量、温度、乳化时间对乳液的影响。结果表明,在转速为300 r/min,温度为40℃,乳化剂浓度为23%,乳化时间为70 min的条件下,可以制备出粒径为5~7μm的聚酰亚胺树脂乳液;采用该树脂乳液浸渍芳纶纸,芳纶纸的抗张指数、撕裂指数、耐破指数均明显提高。     

对位芳纶纸蜂窝异面压缩强度影响因素的探究

本研究以对位芳纶纸为原材料,采用对位芳纶纸浸渍固化树脂模拟芳纶纸蜂窝孔格壁的方式,研究了树脂在孔格壁中的比例对蜂窝孔格壁力学性能的影响;通过研究孔格边长1.83 mm、密度80 kg/m~3的对位芳纶纸蜂窝的压缩破坏形貌,确定了该种规格的对位芳纶纸蜂窝的压缩破坏模式为塑性坍塌,对位芳纶纸蜂窝异面压缩强度的关键影响因素为:蜂窝孔格尺寸、孔格壁的厚度及其拉伸强度;蜂窝压缩强度的实测值与对应模式下的压缩强度理论值对应性良好。     

热塑性黏结纤维增强对位芳纶纸的研究

针对对位芳纶纸强度低的特性,本试验着重研究了一种新型热塑性黏结纤维Y对芳纶1414纸基复合材料物理强度、介电性能及纸张表面的影响,通过设计正交实验,探讨了热压工艺对复合对位芳纶纸的增强效果。结果表明,在黏结纤维Y用量为10%时(对总的绝干纤维量),芳纶1414纸基复合材料可以达到较为理想的增强效果,在此条件下制得的对位芳纶纸主要强度指标分别为抗张指数77.03N.m/g,撕裂指数24.10mN.m2/g,伸长率1.75%,耐电压强度16.33kV/mm,300℃下纸张热失重为9.01%。另一方面,复合对位芳纶纸的正交热压实验表明,对于成纸的机械强度和介电性能,预热温度为最主要影响因素,热压压力和压辊转速次之,热压次数影响相对较小;复合对位芳纶纸最佳热压工艺条件为:预热温度180℃,热压压力14MPa,热压次数1次,辊子转速1r/min。     

聚酰亚胺树脂增强聚酰亚胺纤维纸基材料的研究

采用红外光谱分析仪和热重分析仪对聚酰亚胺树脂的结构和性能进行分析,结果表明该树脂具有与聚酰亚胺相类似的结构及优良的耐热性能。聚酰亚胺纤维原纸在不同树脂溶液中浸渍后表明,当聚酰亚胺树脂浸渍液浓度为4%时,纸张具有较好的强度性能和电气性能。     

树脂浸渍对纸基摩擦材料性能的影响

分别以酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂和酚醛树脂复合共3种浸渍液来浸渍纸基摩擦材料原纸,研究了不同浸渍条件对热压前后手抄片抗张强度和热压后手抄片孔隙率的影响。结果表明,热压前后手抄片的抗张强度均随两种单一树脂浸渍液浸渍量的增加而增加;单一树脂浸渍时,手抄片的孔隙率随浸渍量的增加而降低;当两种树脂复合浸渍时,热压后的手抄片抗张强度和孔隙率均随聚酰亚胺树脂比例的增加而增加,且手抄片抗张强度和孔隙率均比单一酚醛树脂浸渍时有所提高。     

环保型高固含量湿强剂CPAE的合成及应用

以硅烷偶联剂KH-560对传统湿强剂聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)树脂进行化学改性,并对上述反应体系进行了有效的后处理以降低有机氯含量,制备了一种新型环保型高固含量湿强剂CPAE树脂。与未改性PAE相比,使用CPAE树脂后,在1.0%用量下抄纸,纸张湿强度明显提高,抗张指数从41.0 N·m/g增加到51.3 N·m/g,提高了25.1%;湿抗张指数从8.11 N·m/g增加到15.5 N·m/g,提高了91.1%;抗张强度保留率从19.8%增加到30.2%,提高了52.5%。与市售PAE相比,CPAE固含量从12.5%提高到30%;CPAE经有机胺进行后处理后,有机氯含量由市售PAE的5%降低到0.5%以下。     

硅灰石-淀粉复配体系应用于瓦楞原纸表面施胶

主要研究硅灰石-淀粉复配体系在瓦楞原纸表面施胶中的应用。以硅灰石取代一定比例的表面施胶淀粉,对瓦楞原纸进行表面施胶。结果表明,在硅灰石10%、表面施胶淀粉75%、固定淀粉替代剂15%(均对总表面施胶剂)的条件下,施胶后(施胶量6 g/m2)瓦楞原纸横向环压指数达到5.30 N·m/g,纵向环压指数达到7.55 N·m/g;横向抗张指数达到46.2 N·m/g,纵向抗张指数达到95.9 N·m/g;横向耐折度达到11次,纵向耐折度达到35次。     

纳米SiO2的分散及添加对芳纶纸性能的影响

通过正交实验探讨了分散浓度、超声时间、超声功率及分散剂用量对纳米SiO2分散性能的影响,并将纳米SiO2加入到芳纶纸中,研究了纳米SiO2的添加对纸张强度性能、紧度、介电性能及结晶性能的影响。结果表明,当纳米SiO2的分散浓度为0.1%,超声时间为30 min,超声功率为400 W,分散剂用量为2%时,分散性最好。当纳米SiO2的用量为15%时,芳纶纸具有最大的的抗张指数,为33.51 N·m/g,撕裂指数则在用量为10%时最大,为38.84 mN·m2/g。纳米SiO2的用量为15%时,纸张的耐压强度最大,为13.20 kV/mm,在实验中纳米SiO2的用量范围内,纸张的紧度基本不变。另外,相比未添加纳米SiO2的芳纶纸,加入纳米SiO2后纸张的结晶度有所降低。     

壳聚糖基复合光催化剂及光催化纸的制备与性能研究

本研究将壳聚糖与光催化剂(实验室自制硅藻土基-N-掺杂TiO_2)复合制备壳聚糖基复合光催化剂,然后将其以一定比例与纸浆混合抄造光催化纸;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对复合光催化剂的形貌、结构及组成成分等进行了表征;利用SEM对光催化纸形态结构、催化剂分布状态等情况进行了分析,并分别对亚甲基蓝(MB)和甲醛进行了光催化降解实验。结果表明,复合光催化剂对MB和甲醛都有较好的光催化降解效果。在250 W高压汞灯照射7 h、检测波长分别为664 nm和630 nm条件下,复合光催化剂对MB的降解率达80%以上、对甲醛的降解率达49%以上;壳聚糖用量10%的复合光催化剂在纸张中的添加量20%时,光催化纸对甲醛的降解率为44%,其抗张指数从空白样的32. 4 N·m/g提升到34. 7 N·m/g,耐破指数从空白样的1. 68 kPa·m~2/g提升到2. 36 kPa·m~2/g。     

机械木浆纤维形变性表征及其对纤维间结合性能的影响

针对不同木素含量的纤维原料,采用不同评价方法对其形变性能进行表征,包括纤维柔软性(F)、纤维横截面纵横比(AR)和纤维压溃指数(CI);同时围绕纤维形变性对纤维间结合性能以及手抄片物理强度的影响进行分析。结果表明,F、AR和CI都可以用来表征纤维的形变性,其中,当木素含量从24.28%减少到2.67%时,F表征的相对形变量为956.5%,数倍于其他两者,说明F这一指标表征的更为全面;随着F从0.516×10~(12)N~(-1)·m~(-2)增加到5.454×10~(12)N~(-1)·m~(-2),纸张中纤维间的相对结合面积(RBA)和剪切结合强度(b)增大,Page结合强度指数从3.60 N·m/g线性增加到84.07 N·m/g;在纸张成形过程中,可以通过改变纤维形变性能调节纸张强度和松厚度之间的对立关系。     

改性玉米秸穰对麦草烧碱浆性能的改善作用

玉米秸穰改性后与麦草浆联合抄纸,返黄值稍有上升、不透明度有所下降,浆强度性能得到不同程度的改善。浆中秸穰含量为30%时,抗张指数和耐破指数分别为29.74N·m2/g和3.94kPa·m2/g,对比原浆分别增加了43.26%和47.01%。秸穰含量为10%时,撕裂指数达到最大值,为4.25mN·m2/g。同时,耐折度也有明显改善。此外,还对改性秸穰改善浆强度性能的机理做了简述。     

稻草酶预处理化机浆工艺条件研究

对稻草酶预处理化机浆工艺进行研究,实验发现木聚糖酶较佳的用量为30 IU/g,化机浆的白度达到27.8%,裂断长为2.01 km,撕裂指数1.29 mN·m2/g;与低温磺化处理相比,NaOH处理更利于提高木聚糖酶的预处理效果且发现在化学处理前应用木聚糖酶处理意义较大,因为经过木聚糖酶预处理后便于药液进入原料内部与木素等成分作用。木聚糖酶、纤维素酶和果胶酶复配使用较佳的用量分别是20 IU/g浆、10 IU/g浆、15 IU/g浆,此时成浆纤维质量和成纸物理强度较好,耐破指数为1.18 kPa·m2/g,裂断长为2.23 km,环压指数为2.27 N·m/g,撕裂指数为4.49 mN·m2/g。     

黏胶纤维在高透气度滤棒成型纸上的应用研究

研究了黏胶纤维替代部分针叶木浆生产高透气度滤棒成型纸的可行性,分析了黏胶纤维对滤棒成型纸透气度及抗张强度的影响。结果表明,在实验室条件下,针叶木浆打浆度22°SR,黏胶纤维用量40%,增强剂用量1%,滤棒成型纸手抄片可获得较高的透气度和抗张强度,透气度达到3000 CU,抗张指数达到50 N·m/g。     

机油滤纸用环保型水溶性酚醛树脂的制备及应用

通过多步加料法制备了一种环保型水溶性酚醛树脂,通过DSC研究酚醛树脂的固化行为,并应用于机油过滤纸,对滤纸浸渍酚醛树脂固化后的力学性能和耐机油性能进行了研究。实验结果表明,该水溶性酚醛树脂游离醛浓度为1.5%,游离酚浓度为0.42%。定量为90g/m2的滤纸浸渍树脂固化后,耐破度为404kPa,抗张强度为5.75 kN.m–1,断裂功为188J.m–2,固化后滤纸有良好的耐机油性能。树脂对滤纸的平均孔径与最大孔径没有影响,浸渍后滤纸仍保持优良的孔隙结构。