可冲散非织造材料的制备及性能研究

以木浆纤维、粘胶纤维和聚乙烯/聚丙烯双组分纤维(ES纤维)为原料,以木浆纤维/粘胶纤维质量比、粘胶纤维长度、ES纤维长度为因素设计正交实验方案,采用湿法成网非织造工艺,制备面密度为50~60g/m2的可冲散非织造材料,研究了各因素对非织造材料性能的影响。结果表明:粘胶纤维越短,非织造材料越容易分散;随着木浆纤维比例的增大,非织造材料的柔软度、吸水性、湿态断裂强力都呈下降趋势,手感变差,综合性能降低;当粘胶纤维长度为4 mm、ES纤维长度为4 mm时,非织造材料的均匀性好、可冲散性最好;当木浆纤维质量分数为55%,粘胶纤维质量分数为40%、长度为4 mm,ES纤维质量分数为5%、长度为10 mm时,非织造材料的断裂强力最大、柔软度最好。     

烟用滤棒二醋酸纤维素的回收及静电纺丝研究

为实现废弃烟用滤棒中有用资源的回收和利用,对废弃烟用滤棒进行除杂、除纸、解纤、筛分处理,回收了其中的二醋酸纤维素,并采用静电纺丝方法制备了二醋酸纤维素膜,对纤维素膜的过滤性能及吸附性能进行了表征。结果表明:回收的二醋酸纤维素表面光滑,无机械损伤,单根纤维呈Y型,长度为3~10 mm的纤维素占纤维总量的62.34%,三醋酸甘油酯含量为6.11 mg/g;当纺丝液中二醋酸纤维素的质量分数为12%时,静电纺二醋酸纤维素膜中纤维表面光滑,粗细纤维相互缠结,纤维素膜的纯水通量为1.125×10~4L/(m~2·h),对卵清蛋白的截留率为48.7%,对分散红染料的吸附率为59.8%。     

纤维增强尿素和甲酰胺混合塑化热塑性淀粉

使用尿素和甲酰胺混合塑化剂制备的热塑性淀粉(UFPTPS)可以有效抑制淀粉的回生。用这种热塑性淀粉作为短棉绒纤维的基质,制备的纤维增强热塑性淀粉(FRTPS)可以提高其力学性能和耐水性能。扫描电镜显示了短棉绒纤维较好地分散在UFPTPS中,纤维和淀粉结合良好。X ray衍射说明加入纤维后作为基质的UFPTPS仍可以抑制淀粉回生。纤维质量分数对FRTPS力学性能影响的研究显示,随着w(纤维)=0%提高到20%,FRTPS拉伸强度翻番达到10 16MPa,杨氏模量达到97 85N/mm2;伸长率从105%降到17%,断裂能从2 158N·m降到0 573N·m。随着水质量分数的增加,增强效应逐渐被弱化,在高水含量[w(水)>30%]时,水分和纤维质量分数对强度没有影响。FRTPS与UFPTPS相比,耐水性明显提高。     

厚壁型巨龙竹秆材的材性特征分析

研究厚壁巨龙竹秆材的化学成分、纤维形态及基本密度等材性特征。材性特征研究显示,厚壁型巨龙竹秆材中不同部位的基本密度、化学成分及纤维形态存在一定的差异。其平均基本密度为0.68 g/cm³,属中等密度材;化学组成平均为:综纤维素71.01%、木质素26.12%、多戊糖15.96%;其纤维的平均长度2.19 mm、宽度19.61 μm、长宽比值111、壁腔比值1.78。总体上看,厚壁型巨龙竹的基本密度适中、综纤维素含量较高、纤维形态较为优良,可以满足造纸工业对原料的基本要求。     

蒸汽爆破预处理对柠条组成结构及其酶解影响研究

对柠条原料进行蒸汽爆破处理,探究不同压力下爆破物料化学组成和酶解率情况,并进行表征分析。结果显示爆破物料较柠条原料半纤维素含量有明显下降,而纤维素含量变化不大。柠条细胞壁纤维在蒸汽爆破后有不同程度的破裂,纤维素的相对结晶度较蒸汽爆破前有所提高。酶解糖化反应时间72 h、温度40℃、底物浓度5.0%和酶用量为15 FPU/(g纤维素)时,柠条原料糖化率为17.60%,2250 k Pa蒸汽爆破处理的柠条糖化率达到91.13%,纤维素糖化率提高5.2倍,蒸汽爆破是一种有效的柠条预处理方法。     

添加聚丙烯纤维的再生混凝土的力学性能研究

将聚丙烯纤维掺入到再生混凝土中，研究了聚丙烯纤维直径、长度和质量分数对再生混凝土的单轴抗压强度和劈裂抗拉强度的影响。研究结果表明：随着养护时间的延长，聚丙烯纤维再生混凝土的单轴抗压强度增大，而劈裂抗拉强度虽有波动但整体上呈增大趋势；对于龄期为7 d的聚丙烯纤维再生混凝土，纤维长度对单轴抗压强度的影响最大，最优水平为直径0.8 mm、长度20 mm、质量分数0.2%，在龄期28 d时，纤维质量分数对单轴抗压强度的影响最大，最优水平为直径0.8 mm、长度10 mm、质量分数0.2%；对于龄期为7 d的纤维再生混凝土，劈裂抗拉强度受纤维质量分数的影响最大，最优水平为直径0.4 mm、长度20 mm、质量分数0.8%，在龄期28 d时，纤维长度的影响最大，最优水平为直径0.4 mm、长度20 mm、质量分数0.4%。     

慈竹薄壁组织的部分去除对化机浆制浆、漂白性能的影响

采用螺旋挤压法破坏竹片组织结构,并筛除分离部分薄壁组织,选用不同的化学预浸渍方法进行浸渍软化,对制得的不同化学机械浆（CMP）进行过氧化氢漂白对比试验。结果表明：螺旋挤压法去除11.4%薄壁组织后,竹丝化学组成与原竹片相比差异十分明显,其灰分质量分数降低了38.6%,纤维素质量分数增加了4.71%,但螺旋挤压对竹纤维没有造成明显的损伤;碱性过氧化氢（AP）预浸渍可以显著降低磨浆电耗,在加拿大游离度300 mL时,该方法比烧碱（AA）法节电18.0%,并且其化机浆的结合强度较高;AA法浆料的松厚度最高、强度较差;碱性亚硫酸钠（AS）法化机浆的松厚度和强度性能介于AP和AA之间;在H₂O₂用量为8%的漂白条件下,AP、AS和AA预浸渍法的最佳碱用量分别为4.5%、4.5%和3.5%,同时AP预浸渍可以改善漂白效率,漂后浆白度可达56.8%（ISO）,而AA预浸渍化机浆漂白浆白度仅为49.9%（ISO）。     

甘蔗渣综纤维素膜的制备和性能研究

以甘蔗渣中所提取的综纤维素为原料，ZnCl₂溶液为溶剂，通过相转化法制备综纤维素膜，探究了综纤维素用量（以ZnCl₂溶液质量计，下同）、溶解时间、凝胶化时间和所浸泡甘油质量分数等因素对湿膜的孔隙率、水通量及干膜的力学性能的影响；并通过SEM、XRD、FT-IR、TG等表征方法分析了溶解成膜机理。研究结果证实了从甘蔗渣中提取的综纤维素可直接作为原料来制备综纤维素膜，当综纤维素用量为5%、凝胶化时间3 d、溶解1 h时制得的湿膜有着最小的水通量为17.2L/（m²·h），孔隙率为83.3%，再经10%质量分数的甘油增塑得到的干膜有着最大的拉伸强度，为21.9MPa，此时断裂伸长率为22.2%。根据FT-IR、TG可知以综纤维素为原料制得的膜中未包含半纤维素，半纤维素可能在溶解过程中水解或者在成膜过程中析出。根据SEM可知湿膜状态下膜内部有均匀孔洞，干燥后膜孔洞收缩形成致密结构。XRD结果表明综纤维素成膜后其中的纤维素由纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型，结晶度由48.8%降至41.5%。     

聚酯纤维

<正>TQ 342.220146053熔纺聚乳酸纤维:纤维素纳米晶须对加工性能和力学特性的影响John Maya Jacob…;Journal of Applied Polymer Science,2013,127(1),p.274(英)以聚乳酸(PLA)和纤维素纳米晶须(CNWs)为原料,采用熔融纺丝工艺制备一种生物基连续纤维。使用双螺杆挤出机,分别将PLA纯母粒以及PLA母粒与质量分数10%的CNWs熔融共混,然后将质量分数分别为1%和3%CNWs的复合母粒熔融纺丝。显微镜观察的结果显示,含有CNWs纤维的直径为90~95μm,纤维的表面粗     

以纳米纤维素晶须悬浮液为原料制备纳米硝化棉

将精制棉在冰浴中超声波处理15min,以H2SO4(质量分数64%)为催化剂,液固比为17.5mL/g,在45℃下恒温搅拌1 h,制备出平均直径在15～30nm,平均长度在150～250nm的纳米纤维素晶须.以纳米纤维素晶须悬浮液为原料,硝酸(质量分数为92.5%)为硝化液制备出硝化纤维素.结果发现,由于纳米纤维素具有...     

柠条活性炭结构表征与性能研究

利用柠条作为原材料,在350和600℃下进行热解制备生物炭,并对制备的柠条生物炭进行800℃水蒸气活化1 h处理得到柠条活性炭。使用热分析仪和傅里叶红外光谱仪分析了柠条活性炭的官能团组成以及炭化过程中的结构变化,探讨了热解机理。使用扫描电子显微镜和比表面及孔径分析仪观察和分析了活性炭的孔结构特征;采用碘吸附法研究了柠条活性炭的吸附性能。结果表明:柠条炭化过程中,半纤维素、纤维素和木质素在150~680℃较宽的温度范围内发生热解,并获得柠条生物炭。炭化的本质主要是打开长链醇羟基、烃基,获得结构简单的芳香族化合物。柠条在600℃炭化、800℃水蒸气活化后制备的活性炭保持了纤维组织的骨架结构,并具有大量的孔结构,以5 nm以下的孔结构为主,比表面积达到187 m²/g,碘吸附值可达221 mg/g,柠条是制备活性炭的理想材料。     

小球藻流加补料强化处理发酵废水联产高质蛋白饲料

考察利用小球藻强化处理曲霉发酵废水（发酵废水）并联产高质蛋白饲料的可行性。小球藻在流加补料模式下使得发酵废水总磷（TP）、总氮（TN）、氨氮（NH₃-N）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）去除率分别达到99.5%、95.1%、99.4%、98.2%和99.7%，较分批模式下污染物去除率提高了1.47倍、1.45倍、1.22倍、1.13倍和1.19倍，且其出水水质符合GB 25463—2010排放标准。联产获得小球藻生物量和蛋白高达48.53g/L和27.20g/L，藻蛋白中18种氨基酸含量为58.56%，8种必需氨基酸含量为26.44%，氨基酸评分65.3，属优质单细胞蛋白源。小球藻脂肪酸以C₁₆~C₁₈为主（˃86%），亚油酸和亚麻酸含量分别为27.06%和25.82%。小球藻重金属（铅、砷、镉、汞、铬）和微生物（沙门氏菌、霉菌、细菌）安全指标符合GB 13078—2017饲料卫生标准。进一步地，体外模拟猪肠胃液对藻粉干物质、粗蛋白、粗脂肪和淀粉消化率为79.02%、90.17%、92.93%和87.81%，小肠Caco-2细胞对藻粉消化物多肽、甘油三酯、游离脂肪酸和碳水化合物吸收率为97.57%、85.79%、91.55%和35.22%，与常规玉米、豆粕饲料消化吸收率相当，结果可为他种微藻净化工业废水耦合高值精细化学品生产提供依据。     

Maleated polypropylene film and wood fiber handsheet laminates

The grafting effect of maleic anhydride (MA) as an interfacial bonding agent and its influence on the tensile strength properties of thermomechanical pulp handsheet‐isotactic polypropylene (iPP) film laminates was studied. For the MA treated with benzoyl peroxide (BPO) as an initiator, tensile strength properties increased 76% with PP film over untreated laminates. The optimal strength properties were obtained with a MA and BPO ratio of 2:1. A strong correlation was observed between the number of fibers in the web and tensile strength properties for both handsheet drying conditions. The R² values were 0.95 for air‐dry conditions and 0.94 from oven‐dry conditions. Scanning electron microscopy images also showed the effectiveness of MA loading on the surface of thermomechanical pulp fibers due to increased fiber failure, which occurred without fiber being pulled out from the PP matrixes. Crystallinity and heat flow were determined using differential scanning calorimetry (DSC) and increased as expected as the ratio of MA and BPO increased from 0:0 to 2:1. These results were also in accordance with the morphological observations at the fracture surface, Fourier transform infrared spectra, and thermal analysis. POLYM. COMPOS., 2009. © 2008 Society of Plastics Engineers     

煤化工烟道气毒性成分对Chlorella pyrenoidosa生长和细胞成分的影响

探究煤化工烟道气中毒性成分对微藻的影响是利用微藻固定煤化工烟道气CO₂实现减排的关键。本文利用不同浓度的NaHS、Na₂SO₃和NH₃·H₂O培养Chlorella pyrenoidosa（C. pyrenoidosa），以探究煤化工烟道气主要毒性成分H₂S、SO₂和NH₃气体水溶物的毒性。实验结果表明：NaHS、Na₂SO₃和NH₃·H₂O浓度分别低于1mmol/(L·d)、40mmol/(L·d)和7mmol/(L·d)时对C. pyrenoidosa生长无抑制作用，而且Na₂SO₃[＜40mmol/(L·d)]会显著促进 C. pyrenoidosa的生长；NaHS 添加4mmol/(L·d)时会在生长初期抑制C. pyrenoidosa的生长，NH₃·H₂O添加35mmol/(L·d)则会直接造成藻细胞的破碎死亡。与对照组相比，NaHS和Na₂SO₃浓度分别低于1mmol/(L·d)、10mmol/(L·d)时对C. pyrenoidosa的细胞成分无影响；NaHS添加4mmol/(L·d)使藻蛋白含量提高7.13%；Na₂SO₃添加40mmol/(L·d)使藻蛋白降低13.45%，总糖含量提高42.90%；NH₃·H₂O的添加会使藻蛋白含量降低，总糖含量提高。微藻生物质整体蛋白质含量较高，可作为蛋白饲料来源。研究结果表明，C. pyrenoidosa对煤化工烟道气中的主要毒性气体有较好的耐受性，利用煤化工烟道气培养微藻具有可行性。     

二乙醇胺强化胶球藻Coccomyxa subellipsoidea C-169固定CO2和积累油脂

以优良藻株胶球藻Coccomyxa subellipsoidea C-169为受试对象,探究不同二乙醇胺（DEA）浓度对胶球藻固定CO₂及积累油脂的影响。结果表明,适宜浓度DEA可显著提高胶球藻固定CO₂和积累油脂效率。在40mg/L DEA条件下,胶球藻生物量、CO₂固定效率、油脂含量、油脂产率均达到最大值为0.97g/L、225.98mg/(L·d)、64.33%、59.9mg/(L·d),分别较无DEA对照提高了1.64倍、1.64倍、1.15倍和1.27倍。外源DEA作用提高了体系气液传质系数,增强CO₂传质效率,使得胶球藻可用无机碳源比例增加,同时上调固碳路径Rubisco和CA加强胶球藻固定CO₂,上调脂肪酸路径ACCase以及下调ACCase竞争路径PEPC为油脂合成积累提供前体和能量,从而协同强化了胶球藻固定CO₂和积累油脂。本文研究结果为工业化胶球藻CO₂生物减排及可再生能源开发提供依据。     

Wettability and Adhesion Characteristics of Plasma-Treated Carbon Fibers

The surface free energy (γ_s) of modified carbon fibers was determined by tensiometry and effects of CF₄-O₂ plasma treatment were evaluated. The treatment with the gas mixture in which oxygen was above 40% accelerated preferentially the oxidation of fiber surfaces and the nondispersive component of the surface free energy, γ^P_S, increased to about three times that of the untreated fiber. On the other hand, the treatment with the gas containing CF₄ above 80% induced fluorination and surface species such as - CF, - CF₂, or - CF₃ were formed. The γ^P_S values decreased to almost zero and the dispersive component became about 18 mJ/m². The calculated work of adhesion between various fibers and the epoxy resin was well correlated with the interfacial shear strength of the composites formed with these materials.     

麦草两段预浸渍化机浆废水的污染物特征和发生量

对不同碱用量两段预浸渍麦草化学机械制浆（CTMP）废水的污染特征进行分析,探讨了制浆得率与污染负荷之间的关系。研究表明：采用两段NaOH浸渍,当碱总用量为3%~5%时,可以在较低的磨浆能耗得到质量指标良好的纸浆,制浆得率为73.1%~78.9%,产生的化学需氧量（COD）为270.5~446.0 kg/t,5日生化需氧量（BOD₅）为181.3~228.2 kg/t,悬浮物（SS）为47.62~124.30 kg/t。此麦草CTMP制浆废水的BOD₅/COD值在0.422~0.466之间,属于可生化性较好的有机废水,且m_BOD5：m_N：m_P的结果表明采用厌氧+好氧的生化处理,反应体系的N元素和P元素均可满足微生物的需要,无需另外补充。且随着碱总用量的增加,麦草CTMP制浆得率下降,而其相应的污染负荷随之增加。在碱总用量为0~8%时,COD污染发生量（L）与制浆得率（Y）关系方程式为L=5 884-11 670Y+5 800Y²,R²=0.995。     

Optimizing refiner operation with statistical modelling

A series of pilot scale refining trials has been conducted to study the impact of refining conditions on the energy efficiency of the process and on the handsheet quality of a chemimechanical pulp. Black spruce (Picea mariana) chips, cooked to a yield of 90% and a sulphonate content of 1.4%, were refined in two atmospheric stages. Plate gap and consistency in each stage was controlled according to a central composite design. Statistical models of refiner performance were constructed from these experimental results and a non-linear optimization of process conditions was conducted. Optimization results were verified with plant trials which indicate that increasing the ratio of specific energy applied in the first stage leads to a reduction of approximately 15% in the total energy required. Inversely, this strategy can be used to obtain significant increases in pulp quality for a given energy input. The results also indicate that the largest proportion of energy must be applied to the fibres at high consistency.     

严格厌氧发酵体系在线尾气监测系统的设计及在梭菌生产生物能源丁醇的应用

目前关于有氧或微氧的乙醇发酵的尾气检测系统已经建立,但是对于丙酮丁醇梭菌等严格厌氧菌发酵尾气的在线监测鲜见文献报道。因此,本研究以丙酮丁醇梭菌生产丁醇的严格厌氧发酵体系为研究对象,研究了传统有氧或微氧尾气检测方法在丙酮丁醇梭菌厌氧发酵体系中的检测结果,设计并建立了适合厌氧菌发酵的尾气在线监测系统,对丙酮丁醇梭菌的发酵过程实时监测。在建立有效的厌氧发酵尾气分析系统的条件下,比较了丙酮丁醇梭菌在游离细胞条件下和高细胞密度条件下的发酵性能。相比较于游离发酵,高细胞密度发酵的发酵周期明显缩短,丁醇生产强度显著提高。丁醇最高产量为15.4g/L,生产强度0.64g/（L·h）,分别比对照组提高了12.4%和106%,CO₂和H₂最高产气速率分别提高60%和9%,产气量分别提高了20.7%和41.3%。尾气分析系统采集的气体数据为丙酮丁醇梭菌的代谢分析提供了重要依据。