环保型PLA/CNF应用于纸张阻隔性涂布的研究

以聚乳酸（PLA）为基体、乙酰化改性纤维素纳米纤丝（m-CNF）为增强材料制得复合涂料,将其涂覆于A4纸表面制得PLA/m-CNF阻隔纸,探讨了复合涂料中m-CNF添加量对纸张阻隔性能、疏水性能、强度性能等的影响。结果表明,与原纸相比,当m-CNF添加量为3%时,PLA/m-CNF3%阻隔纸的抗张指数、耐破指数、疏水性能分别提高了30.6%、40.1%、24.8%,透气度降低了36.6%。原纸水蒸气透过量为1815 g/（m²·d）,PLA/CNF阻隔纸的氧气和水蒸气阻隔性能相较原纸显著提升;其中,PLA/CNF3%阻隔纸的水蒸气透过量为443 g/（m²·d）、氧气透过量为45 cm³/（m²·d·（0.1 MPa））;PLA/m-CNF3%阻隔纸的水蒸气透过量为385 g/（m²·d）、氧气透过量为35 cm³/（m²·d·（0.1 MPa））,与PLA/CNF3%阻隔纸相比,分别下降了13.1%和22.2%;表明PLA/m-CNF阻隔纸具有优异的保鲜效果。     

TEMPO氧化纳米纤维素/壳聚糖涂布制备防油纸及其性能研究

本研究以未漂阔叶木浆为原料,在最适打浆度（70 °SR）下制备定量为60 g/m²的防油原纸,通过表面涂布TEMPO氧化纳米纤维素（TCNF）和壳聚糖（CTS）的方法,提高纸张的防油性能,探究不同涂布量对纸张防油等级、耐热油性能、防溶剂性能、纸张物理性能的影响。结果表明,双层涂布TCNF和CTS,涂布量分别为2.5和1.4 g/m²时,纸张达到最高防油等级（12级）,且纸张具有较好的耐热油和防溶剂性能,透气度0.003 μm/(Pa·s),厚度为106 μm。     

纤维性能对纸张水蒸气阻隔性能的影响

本研究利用不同种类、不同程度打浆处理及硅烷化改性的纸浆纤维,制备物化性能不同的纸张,调控纸张的三维孔隙结构,从纤维的物理性能和化学疏水改性对纸张结构影响的角度,探讨纤维性能（打浆度、纤维长度及分布、保水值、纤维形貌和亲/疏水性等）对纸张水蒸气阻隔性能的影响。结果表明,纸张的水蒸气阻隔性能受纤维打浆度和亲/疏水性的影响较大。测试条件(23±0.5) ℃、相对湿度(50±1)%时,打浆度从13.5 °SR增至90 °SR的未漂化学针叶木浆制备的定量60 g/m²纸张的水蒸气透过率从954.5 g/(m²·d)降低至93.77 g/(m²·d);测试条件为(23±0.5) ℃、相对湿度(75±1)%时,疏水改性纤维纸张比未改性纤维纸张的水蒸气透过率降低了11.6%,纸张的水蒸气透过率受疏水改性纤维配抄比例的影响较大。     

纤维素纳米纤丝对电容器纸性能的影响

以未漂硫酸盐针叶木浆为电容器纸主要原料，研究了添加纤维素纳米纤丝（CNF）对电容器纸强度等性能的影响，并在Page方程的基础上进一步研究了添加CNF和提高打浆度对相对结合面积（RBA）的影响，最后研究了CNF对电容器纸电气性能的影响。结果表明，CNF对电容器纸的紧度、透气度、抗张指数均有明显影响，但随着打浆度提高，CNF对紧度提高、透气度降低、抗张指数增大的贡献逐渐减小；在Page方程的基础上研究得出，提高打浆度和添加少量CNF可以增大纸张的RBA。综合考虑电容器纸高紧度、低透气度的要求，以及打浆节能和CNF成本因素，适宜的打浆度为80°SR，CNF的添加量为2%(相对于绝干浆质量)，在此条件下纸张抗张指数达76.0 N?m/g，紧度为0.80 g/cm³，透气度为0.233 μm/（Pa?s）；工频下电容器纸的介电常数为1.21，介质损耗为0.037，击穿场强为15.13 kV/mm。     

玉米茎秆纳米纤丝纤维可改善废纸浆成纸性能

<正>2016-10-09苗成报道(摘要):玉米茎秆作为农业生产的废料因其价格稳定且可回收,可用作制备纤维素纳米纤丝(CNF)的原料。研究发现CNF的添加可改善废纸浆的成纸性能。实验以桉树纳米硫酸盐浆纤维素纳米纤丝(E-CNF)为参照系,发现在废纸浆中加入0.5%的玉米茎秆纤维素纳米纤丝(C-CNF),可提高纸张抗张指数20%。随着E-CNF加入量的增加,纸张的抗张强度还可进一步改善。     

耐热型纸吸管纸的制备及性能研究

以漂白硫酸盐针叶木浆和阔叶木浆为原料,通过湿法成形、表面施胶及涂布耐热胶黏剂制备耐热型纸吸管纸,主要采用挺度、环压强度、湿抗张强度及接触角等指标评价纸吸管纸性能;对比探究了耐热胶黏剂与普通胶黏剂对纸吸管性能及使用安全性的影响。结果表明,CW/AKD混合乳液施胶量为14 g/m²,AKD用量为0.10%（相对于原纸定量,其中里纸定量100～140 g/m²,面纸定量40～80 g/m²）时,纸吸管里纸、面纸挺度分别为3.59 mN·m和2.63 mN·m,环压强度分别为1.75 kN/m和0.37 kN/m,抗张强度分别为7.68 kN/m和3.57 kN/m,湿抗张强度分别为1.43 kN/m和0.78 kN/m,吸收性分别为29.8 g/m²和27.2 g/m²,接触角分别达到145.9°和149.4°;热水抽出物含量分别为3.252%和3.312%,浸泡液浊度均在2 NTU左右;耐热胶黏剂不仅具有普通胶黏剂一样的黏合强度,且耐热、不溶于水,可用于耐热型纸吸管纸的黏合,且满足耐热型纸吸管纸的使用安全性能要求。     

磁性疏水性纤维素纳米纤丝气凝胶的制备及性能研究

以TEMPO氧化法制备的纤维素纳米纤丝（CNF）为原料制备CNF气凝胶,随后采用Fe₃O₄纳米粒子和十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）对其进行改性制得磁性疏水性CNF气凝胶,并对其疏水性能、磁性、吸附性及其他各项性能进行表征。结果表明,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）可提高CNF之间的结合强度,使气凝胶结构更加稳定、不易被破坏。制备得到的气凝胶密度和孔隙率分别为0.015 g/cm³和99.02%,其水接触角可达133°,表现出优异的超疏水性,吸附倍率最高可达145 g/g（机油）;同时,添加Fe₃O₄纳米粒子使气凝胶具备较好的磁响应性能,有利于气凝胶的后期回收。     

Ca2+交联羧基化麦草秸秆化机浆的制备及性能研究

本研究采用TEMPO氧化体系,转化麦草秸秆化机浆（SP）纤维素C6位上的羟基为羧基,制备羧基化麦草秸秆化机浆（CSP）;对CSP进行Ca²⁺交联,制备Ca²⁺交联羧基化麦草秸秆化机浆（CSP@Ca²⁺）,探究其纸浆的物理强度性能。基于FT-IR、XPS等手段可以明显检测CSP 纤维的羰基/羧基官能团：羧基化1 h麦草秸秆化机浆纤维（CSP1）的羧酸含量为0.27 mmol/g,其Zeta电位从SP的-21.7 mV变化为-29.2 mV,这为Ca²⁺的交联提供作用位点。纸张物理强度结果表明,CSP1@Ca²⁺0.5的抗张指数、耐破指数和撕裂指数分别较SP提高154.4%、170.8%和12.9%。最终,CSP1@Ca²⁺0.5与SP配抄纸张（配抄比例为50∶50）的抗张指数、耐破指数和撕裂指数分别达27.1 N·m/g、2.28 kPa·m²/g和3.68 mN·m²/g,较SP分别提高83.4%、115.1%和8.3%。     

纳米纤维素气凝胶构建及其过滤聚苯乙烯微塑料性能研究

以漂白桉木浆为原料,分别通过2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物（TEMPO）和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（EPTMAC）对其化学改性,并借助高压均质处理得到改性纤维素纳米纤丝（CNF）,最后采用冷冻干燥法制备得到改性CNF气凝胶。研究了聚苯乙烯微塑料（PSMPs）种类和浓度对改性CNF气凝胶过滤性能的影响。结果表明,EPTMAC改性气凝胶（QCNF）对羧基化聚苯乙烯（PS-COOH）的过滤效率为99%;TEMPO氧化改性气凝胶（TCNF）对氨基化聚苯乙烯（PS-NH₂）的过滤效率为75%。改性CNF气凝胶对PSMPs的过滤性能得益于材料本身的超亲水性、独特的三维多孔结构和表面丰富的活性结合位点。此外,QCNF气凝胶经过8次循环过滤后,QCNF气凝胶对PS-COOH的过滤效率始终保持在99%以上,过滤通量稳定且超过20.2 L/（m²·h）,具有良好的稳定性和可重复利用性。     

纳米纤维素对纸纱原纸有机颜料的留着和固定化研究

本研究主要探讨了纤维素纳米纤丝（CNF）和阳离子化纤维素纳米纤丝（C-CNF）对有机颜料留着和固定化的影响。结果表明,纳米纤维素可以和有机颜料颗粒形成包络体,显著提高颜料的留着和固定化。其中,C-CNF的作用效果更好,最佳含量为1.2%,颜料留着率为46.6%,纸纱原纸的摩擦色牢度为4.2级、抗张指数为31.7 N·m/g,相比未添加纳米纤维素时,颜料留着率提高了33.5%;纸纱原纸的摩擦色牢度提高了2.2级,抗张指数提高了32.1%。