涂布型食品防油防溶剂纸的制备与表征

目的研究纳米纤维素和壳聚糖作为防油剂对纸张防油防溶剂效果的影响。方法将Tempo氧化法制备的纳米纤维素悬浮液与壳聚糖醋酸溶液分别涂布到A4纸上进行对比,探究不同涂布量对纸张防油防溶剂的效果及纸张性能的影响。结果实验结果表明,同一涂布量下纳米纤维素涂布纸的防油等级稍差于壳聚糖涂布纸。随着纳米纤维素涂布量增加到4.9 g/m^2,纸张阻隔气体的能力得到不断增强,即透气度降低至0。同时纸张防油等级也在增强,并可达到防油最高等级(12级),且具有防热油的效果,研究还发现纸张具有防溶剂的效果。结论壳聚糖和纳米纤维素涂布纸虽不具有疏油性,但壳聚糖和纳米纤维素在纸张表面形成致密的膜,其阻隔了油脂和溶剂对纸张的渗透。     

颜料协同作用对涂布装饰原纸性能的影响

目的研究颜料协同作用对装饰原纸性能的影响,达到改善纸张表面结构、优化其物理性能的目的。方法优选阔叶木浆和针叶木浆(有效成分的绝对质量比为4∶1)混合打浆至打浆度(SR)38°,再添加二氧化钛填料、PAM、PAE、硫酸铝等抄造装饰原纸;以PVA、阳离子淀粉为胶黏剂,加以蒸馏水、颜料(TiO_2分别与Al_2O_3,Clay,Al_2SiO_5,SiO_2协同)、分散剂、消泡剂、润滑剂、保水剂制备用于装饰纸表面用涂料,采用涂布机和压光机对原纸进行涂布压光,之后浸渍压板,采用凹版进行印刷,探究颜料复配涂布对原纸涂层结构和印刷适性作用。结果颜料协同改性中添加一定的SiO_2颜料有助于纸张表面被有效均匀地涂覆,并能观察到细小的颜料颗粒,形成良好紧密涂层结构,装饰原纸涂布含有SiO_2协同作用颜料后,吸水高度提高了135%,平滑度提高了130%,干抗张强度提高了175%,湿抗张强度提高了160%。印刷性能方面,协同改性添加SiO_2涂料涂布装饰原纸在相对较小的涂层厚度下纸张涂层具有良好的油墨接受性,有助于印刷油墨的吸收固着,进而抑制网点扩大和颜色整体阶调再现范围变大。结论颜料协同改性涂布添加SiO_2有助于改善装饰原纸的物理性能和印刷适性。     

不同浸渍方式对氯化锌活化竹纤维活性炭理化结构和性能的影响

为探究浸渍工艺对活性炭理化性质及性能的影响,以脱除木质素的竹纤维为原料,氯化锌为活化剂,通过真空浸渍、常温搅拌浸渍、物理混合浸渍3种不同的方式浸渍竹纤维,采用化学活化法制备竹纤维基活性炭。通过比表面积及孔径分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪等对活性炭的孔隙结构、化学结构和晶体结构进行表征,并探讨不同浸渍方式制备的活性炭对亚甲基蓝的吸附能力及电化学性能。结果表明：常温搅拌浸渍制备的活性炭比表面积最大,为2096.981m²/g,物理混合浸渍制备的活性炭比表面积最小,为1788.566m²/g;常温搅拌浸渍制备的活性炭微孔最多,真空浸渍制备的活性炭中孔最多;竹纤维活化后纤维素及半纤维素基本分解,不同浸渍方式制备的活性炭官能团并无显著差异;活化后纤维晶型遭到破坏形成无序炭结构,3种浸渍方式制备的活性炭均具有部分石墨和无序石墨的特征。电化学性能测试表明：3种活性炭均表现出明显的双电层电容特性及可逆性;不同电流密度条件下搅拌浸渍制备的活性炭比电容均最高,电流密度为0.2A/g时比电容达到257F/g;真空浸渍制备的活性炭电荷转移电阻更低,物理混...     

海藻酸钠/壳聚糖复合纸的制备及性能研究

目的研究海藻酸钠/壳聚糖对纸张的增强作用及制得复合纸对色素及金属离子的等温吸附特性,实现海藻酸钠/壳聚糖在纸张中的复合应用。方法依次采用阴离子多糖海藻酸钠、阳离子多糖壳聚糖季铵盐对纤维素滤纸进行浸渍干燥处理。结果相比滤纸基材,复合纸的抗张强度提高了119%,耐破度提高了105%。红外检测显示,复合纸的氢键吸收峰变宽、变高,说明材料中的氢键结合力变强。吸附等温线拟合显示,制得的复合纸对甲基橙色素具有较好的吸收性能。对Cu2+的吸附符合Langmuir及Freundlich模型方程,属于单分子层吸附。结论海藻酸钠/壳聚糖可用于制备具有一定吸附性能的复合纸,并能增强其力学性能。     

不同脱乙酰度壳聚糖制备及涂布纸包装性能研究

通过壳聚糖与乙酸酐发生N-乙酰化反应,制备了不同脱乙酰度的壳聚糖。利用傅里叶变化红外光谱(FTIR)及紫外光谱对产物进行了表征。将不同脱乙酰度壳聚糖在手抄纸上进行涂布,测试了涂布纸的力学性能及抗油脂性能。利用SEM分析了纸张增强及抗油脂作用机理。结果表明,乙酸酐与壳聚糖物质的量比在0.6以下时,脱乙酰度与乙酸酐加入量成线性关系;纸张的力学性能及抗油脂指数随涂布量增加而增加,当涂布量达到4.8 g/m2时,抗张指数提高了50.3%;相同涂布量下,随着脱乙酰度降低,抗张指数逐渐降低;当涂布量超过2.32 g/m2,抗油脂指数增长趋缓;壳聚糖的成膜微观结构对涂布纸的力学性能及抗油脂性能有重要影响。     

软包装无溶剂复合工艺及牢度规律研究

目的 研究软包装无溶剂复合膜制品的生产条件,通过剥离强度分析复合牢度规律,从而优化生产工艺、提高产品质量。方法 通过控制无溶剂复合过程中工艺条件,分别制备干轻包装BOPP/CPP组合、水煮包装PET/PE组合、蒸煮包装BOPA/RCPP组合无溶剂复合膜,研究胶黏剂涂布量与复合速度对样品剥离强度的影响规律。结果 在实验条件范围内,所制备无溶剂复合膜样品的剥离强度随涂布量的增加而逐渐增大,分别在涂布量为1.0、1.2和1.6 g/m²时,剥离强度能够达到国标要求;而复合速度对强度的影响较小,复合速度为450 m/min时的剥离强度与复合速度为100 m/min时的剥离强度相比,降低率在20%以内,远低于涂布量的影响。耐热性与耐高温介质性实验结果说明,通过回归计算,水煮包装PET/PE组合与蒸煮包装BOPA/RCPP组合分别在涂布量达到1.19 g/m²和1.73 g/m²后,高温加热能够进一步促进胶黏剂固化反应,从而使剥离强度反高于水煮或蒸煮之前。结论 针对上述3种复合软包装类型,无溶剂复合工艺能够在一定涂布量与复合速度范围...     

双醛壳聚糖/阳离子淀粉施胶剂的抗油脂性能

目的提高包装纸的环保性及抗油脂性能。方法通过高碘酸钠选择性氧化壳聚糖(CTS)来制备双醛壳聚糖(D-CTS),将双醛壳聚糖与阳离子淀粉(CS)进行复配来制备D-CTS/CS施胶剂,然后将D-CTS/CS施胶剂在手抄纸上进行涂布,测试涂布纸的抗油脂性能。利用表面接触角仪来分析抗油脂的作用机理。结果复合施胶剂中,当双醛壳聚糖质量分数为0.3%,干燥温度为80℃,干燥时间为50 s,p H值为5.5~6.5时,涂布纸抗油脂性能最好,抗油脂指数最高能达到10。结论纸张表面经过该施胶剂处理后,纸张表面静电作用以及成膜性能都得到了提高,从而阻碍了油滴在纸张中的渗透,使抗油脂性能得到了增强。     

甲基萘沥青基有序中孔炭的制备及电化学性能

以1-甲基萘热溴化/脱溴聚合沥青为前驱体, 中孔二氧化硅SBA-15为模板, 采用液相浸渍法合成有序中孔炭。通过不同测试手段对中孔炭的微观结构和电化学性能进行了研究。当模板剂和沥青质量比为1:1, 升温速率为 1 ℃·min^-1, 碳化温度为900 ℃时, 所制备的中孔炭性能最优, 具有高度有序的二维六方孔道结构, 比表面积为675 m²·g^-1, 孔容为1 cm³·g^-1, 孔径集中在3.84 nm左右。该中孔炭用于Li-S电池的正极载体材料表现出良好的电化学性能, 在0.2C(1C=1675 mA·g^-1)电流密度下经300次循环后放电比容量和容量保持率分别为688 mAh·g^-1和67.1%, 在3C电流密度下比容量可达556 mAh·g^-1。     

纸质餐具的生产及推广应用（下）

无论是采用在纸页表面淋膜PE的方法或涂布增水剂的方法，都只需对纸页的一面进行淋膜或涂布。因为餐盒的内层是直接与食品接触的，因此，可以采用颜料涂布的方法来使其达到一定的防水、防油特性。由于颜料涂布的成本低于淋膜PE，而且颜料涂布又可以在抄造原纸的过程中一次同时完成，大大简化了生产工艺流程，特别是经过颜料涂布的纸张一般都具有良好的印刷适性，与在PE膜上印刷需专门的工艺技术相比较而言，其普及性和通用性更强。这样，既降低了生产成本，又方便了印刷操作。而纸质餐具能够印刷则又是其最大的优势。在制金质量保证的前…     

生物炭-膨润土共改性及其铅离子吸附与稳定化研究

重金属污染具有高毒性、持久存留和生物积累等特性, 严重危害人体健康和生态安全。本研究通过氯化钙对玉米芯残渣和膨润土混合物进行碱改性, 在无氧条件下高温煅烧制备了一种碱改性生物炭-膨润土复合物(CaO-Bent-CB)。该复合物的比表面积高, 达到441.1 m²/g, 明显高于直接煅烧制备的生物碳(132.7 m²/g)和碱改性生物炭(177.2 m²/g)。进一步评价了该复合物对水中铅离子吸附性能, 结果表明在水中铅离子浓度为120 mg/L, 膨润土与玉米芯残渣质量比为1:5, 用量为1 g/L条件下, 吸附6 h后铅离子去除率达98%, 吸附量为109.6 mg/g, 均高于生物炭(13.4 mg/g)、膨润土(72.9 mg/g)和碱改性生物炭(86.9 mg/g)。此外, 采用CaO-Bent-CB对铅离子污染土壤进行稳定化处理, 当土壤中铅离子浓度为2200 mg/kg, CaO-Bent-CB用量为土壤干重的8%时, 在pH=3.2的硫酸-硝酸浸提液中浸出12 h, 酸浸出铅离子浓度低至4.5 mg/L, 低于危险废物鉴别标准值(5 mg/L)。上述研究结果表明这种生物炭-膨润土共改性复合物在重金属污染水体和土壤修复中具有很好的应用前景。     

常压干燥法制备TiO2气凝胶

以钛酸丁酯为原料, 乙酸为有机配体, 甲酰胺为干燥控制化学添加剂(DCCA), 采用溶胶-凝胶法和溶剂置换等后续工艺, 实现了块状TiO₂气凝胶催化剂的常压干燥法制备, 并考察了有机配体对气凝胶结构性能的影响。采用XRD、BET、SEM、EDS及DSC-TG对样品进行表征。结果表明: 当有机配体与钛酸丁酯物质的量之比为0.9时, 制备的样品性能最佳, 该TiO₂气凝胶样品为非晶态, 表观密度为0.25 g·cm^-3, 比表面积716.5 m²·g^-1, 平均孔径19.1 nm; 在850℃大气气氛下热处理2 h后, 比表面积为122.4 m²·g^-1, 平均孔径23.4 nm, 具有较高光催化活性; 经1000℃热处理后, TiO₂晶型仍为锐钛矿相, 热稳定性较好, 光催化活性有所降低。未采用有机配体制备的TiO₂气凝胶表观密度为0.57 g·cm^-3, 比表面积为482.2 m²·g^-1。有机配体的使用更有利于制备出表观密度较小、比表面积较高的TiO₂气凝胶。     

表面喷涂壳聚糖溶液对聚偏氟乙烯多孔膜的结构和性能的影响

在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液膜表面喷涂壳聚糖(CS)醋酸溶液,用浸没相转变法制备PVDF多孔膜,研究CS溶液对多孔膜的结构和性能的影响并探讨了成膜机理。结果表明,随着溶液膜表面CS溶液体积的增加PVDF膜的孔隙率提高,膜表面的亲水性大幅度提高,β晶含量降低而α晶的含量提高;喷涂CS溶液前PVDF膜的上表面结构致密,喷涂CS溶液后PVDF膜上表面呈现多孔结构,其断面结构均为指状大孔结构;喷涂CS溶液的体积为2 mL、4 mL和6 mL的PVDF膜,其水通量先增加后降低,分别为683.33 L/m²·h、1121.57 L/m²·h、1171.36 L/m²·h和1029.02 L/m²·h。用不同方法制备的PVDF膜,其结构和性能不同,因为膜上表面的成膜机理不同。     

可降解壳聚糖-琼脂糖食品包装膜的制备与性能

目的 制备一种新型壳聚糖-琼脂糖复合可降解食品包装膜,测试力学、自愈合、保鲜性能,探寻综合性能最好的复合薄膜.方法 用壳聚糖、琼脂糖混合溶液制备食品包装膜,通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪等表征手段对包装膜的结构进行分析,通过万能拉力测试机、紫外分光光度计、接触角仪、保鲜实验对包装膜进行力学、光学、保鲜性能测试.结果 表明壳聚糖和琼脂糖相互作用形成氢键,通过氢键自组装有效改善了复合膜的相容性;所制备的可降解食品包装膜透明度高达90％,断裂强度为69.1 MPa,并且复合膜表现出一定的自愈合功能;保鲜效果良好,在室温19℃条件下贮存草莓长达10 d,有效延长了其货架期.当混合溶液体系中壳聚糖与琼脂糖的质量比为1:1时,复合薄膜的综合性能最好.结论 该新型可降解食品包装膜,安全有效、力学性能好、保鲜鲜果优异,在食品包装方面具有良好的应用前景.     

PDMS低温热解制备有机/无机膜的研究

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为前驱体聚合物, 采用浸渍法在支撑体上涂覆制备PDMS支撑膜, 将其在惰性气氛下350~480℃低温热解, 制备有机/无机膜。考察了制膜工艺条件对膜气体分离性能的影响; 并借助于TG和FT-IR测试手段探讨了PDMS 的热解过程及化学结构的变化; 采用SEM对有机/无机膜的微观形貌进行表征。研究表明, 采用低温热解法可以成功制备出气体分离性能良好的有机/无机膜。该膜既保留了有机膜的柔韧性, 又具有无机膜的热稳定性好的优点, 并表现出良好的气体渗透性能和选择性。PDMS制膜液的浓度、浸渍次数、复合膜的热解温度及基体孔径和性质等因素对有机/无机膜的气体分离性能以及膜层结构有较大的影响。在最佳工艺条件下制备的有机/无机膜其O₂渗透通量为21.2 GPU(1 GPU=7.501×10^-12 m³(STP)/(m²?s?Pa)), O₂/N₂分离系数为2.28。     

硫模板法制备多孔石墨纳米笼及其性能表征

本文研究出一种利用硫模板制备多孔石墨纳米笼的方法, 其核心为利用空气氧化将石墨层中掺杂的硫除去并在原位产生纳米孔洞。硫的掺杂是在碳包裹铁纳米核壳颗粒制备中同时进行的, 随后将其中铁基内核除去即得硫掺杂的石墨纳米笼。将其中的硫除去后, 石墨纳米笼的比表面积(由540 m²/g提高至850 m²/g)和介孔孔容(由0.44 cm³/g提高至0.9 cm³/g)均有显著提高。与传统制备多孔石墨纳米材料的方法相比, 本方法在显著提高材料比表面积的同时未对纳米笼的石墨化结构有明显破坏。     

基于介孔硼硅酸盐生物活性玻璃微球的可注射复合骨水泥

以溶胶-凝胶法制备的介孔硼硅酸盐生物活性玻璃微球(MBGS)作为固相, 海藻酸钠(SA)溶液作为液相,开发了一种可注射复合骨水泥。对MBGS中氧化硼/氧化硅的比例对其质构性能及骨水泥的可操作性、抗压强度和生物活性的影响进行表征。实验结果表明, 随着硼含量的增加, MBGS的比表面积从161.71 m²/g增大至214.28 m²/g, 平均孔径以及总孔容也随之增长, 加速了玻璃相中钙离子的释放, 使得玻璃与SA的快速交联, 改善了骨水泥可操作性能和力学性能, 凝固时间由21 min缩短至9 min, 抗压强度由3.4 MPa提升至4.1 MPa, 体外矿化性能也随之提高。综合各方面性能表现, BC-30骨水泥兼具良好的可操作性能、力学性能和体外矿化能力, 是最合适的骨水泥组分。总之, 提高MBGS的质构性能是增强复合骨水泥的可操作性、抗压强度和生物活性的有效方法。     

AEP作用下溶胶-凝胶法制备纤维素基炭气凝胶及其对水溶液中Cu2+吸附性能

以微晶纤维素为前驱物, 在表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚磷酸酯(AEP)作用下进行溶胶-凝胶反应, 经过真空冷冻干燥后得到纤维素气凝胶, 再在600℃惰性气氛中碳化反应制备成炭气凝胶。通过扫描电镜、BET比表面测定和红外光谱表征制备的炭气凝胶孔隙结构及表面官能团, 并采用静态吸附法考察了炭气凝胶对水溶液中铜离子的吸附性能。结果表明, 溶胶-凝胶反应中的AEP能够有效调节和改进制备的炭气溶胶孔隙结构及其吸附性能。添加2%的AEP得到的纤维素凝胶制备炭气凝胶CCA₂孔隙结构发达、均匀, 具有655.4 m²/g的比表面积和0.73 cm³/g的孔容, 对水溶液中Cu²⁺的吸附容量最大可达到86.27 mg/g, 吸附等温线符合Langmiur模型, 吸附过程遵循准二级动力学方程。     

纤维素纳米纤丝复合气凝胶的制备与性能研究

以高长径比的纤维素纳米纤丝(CNF)与片层结构的氧化石墨(GO)为原料，采用乙二胺还原和液氮梯度冷冻干燥制备纤维素纳米纤丝/石墨烯(CNF/rGO)复合气凝胶，并通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜、比表面积(BET)、电化学测试仪等对其进行性能表征。结果表明，所制备的CNF/rGO复合气凝胶具有完整的三维网络结构，当CNF和GO质量比为10∶1时，复合气凝胶的平均孔径为13nm,比表面积为110.2m²/g,在电流密度为1A/g下获得的质量比电容约为156F/g。     

基于FeI2/Ni2+溶液还原制备低成本的高导电性及催化性纸张石墨

采用基于FeI₂/ Ni(NO₃)₂溶液的温和化学法还原制备低成本的纸张型石墨烯, 并对其导电与催化性能进行了研究。研究结果表明: 在pH=1.5, 温度为95℃的条件下处理6 h, 得到电导率高达30231 S/m的纸张型石墨烯, 这是由于作为强路易斯酸的Fe²⁺促进了亲核取代反应, 提高了还原效率, 从而提高了纸张型石墨烯的电导率; 而Ni²⁺通过减少溶液中的H⁺来抑制Fe²⁺的水解, 从而保证Fe²⁺对石墨烯的充分还原以及达到保护环境的目的。此外, 基于此还原工艺制备的纸张型石墨烯在I^-/I^3-电解液中可以获得接近铂电极的电流密度, 表明制备出的纸张型石墨烯具有较好的催化性能,并可以为电子提供快速的传出通道, 使其在太阳能电池中表现出较好的应用前景。     

改性松果活性炭去除Cr6+的研究

为了提高水中Cr⁶⁺的去除效率，以松果粉末(PC)为原料，利用H₃PO₄改性法制备了低成本高比表面的改性松果活性炭(PCAC)。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪和全自动比表面积分析仪对PCAC表面理化性质变化进行表征。通过静态吸附实验探究其对Cr⁶⁺的吸附性能，测定了溶液初始pH、PCAC投加量和吸附时间对Cr⁶⁺吸附性能的影响。根据吸附动力学和吸附等温线，探讨了PCAC对Cr⁶⁺的吸附机理。结果表明：经H₃PO₄改性制备的PCAC比表面积和孔隙体积分别为1669.2m²/g和0.851cm³/g,高于未改性的PC;对于100mg/L Cr⁶⁺模拟废水，最佳吸附条件：pH=2、PCAC投加量0.5g、吸附时间3h,此时PCAC对Cr⁶⁺的去除率最大且为99.97%;吸附动力学数据拟合分析，拟二级动力学模型较好...