淀粉用量对植物纤维基泡沫材料结构与性能的影响

以植物纤维为基材、(支链)淀粉为结构增强剂,采用热风干燥方式制备出可完全降解的植物纤维基泡沫材料,重点研究了淀粉用量对其微观结构与压缩性能的影响。结果表明,通过对淀粉用量进行调控,可以实现对植物纤维基泡沫材料泡孔结构的调控,从而实现对其压缩性能的增强;当淀粉添加量为8%时,可得到结构与性能表现较优的植物纤维基泡沫材料,此时泡沫材料的最小平均孔径减小到70.38μm,分布较均匀,各向异性比减小到1.26,更接近圆形,泡孔密度增加到1.47×10~5个/cm~3,并且表观密度较大为44.45 kg/m~3,孔隙率较小为95.57%,静态压缩性能提高,其中屈服强度约是空白样的2倍。     

Valley打浆预处理制备微晶纤维素

为加快酸液对纤维素的渗透效率,提高酸水解反应平均速率,减少酸用量、缩短酸水解反应时间,本研究以针叶木溶解浆为原料,通过Valley打浆机对纤维原料进行预处理,探讨Valley打浆对盐酸水解产物微晶纤维素(MCC)质量的影响。结果表明,Valley打浆后MCC平均粒径随打浆度的提高逐渐减小,打浆度为53°SR时,平均粒径由52.116μm降低至38.675μm,且粒径分布更加集中,MCC结晶度变化不大。采用响应面法优化得到Valley打浆和酸水解最佳工艺,在保证MCC粒径和结晶度与未打浆预处理相近的情况下,Valley打浆后酸液用量减少了16.67%,反应时间缩短了42.86%。由此可知,Valley打浆预处理可以提高酸液对纤维素的可及性,实现了对MCC粒径的有效调控,同时降低酸水解负荷。     

炭黑/CNF复合光热转化材料的制备及性能研究

太阳能光热转化材料在海水淡化应用方面具有巨大的潜力和广阔的前景,因此开发水蒸发效率高、成本低、可生物降解的光热转化材料对海水淡化技术的发展有着重要的意义。本研究采用纤维素纳米纤丝(CNF)为原料,辅以炭黑、胶黏剂等,制备出炭黑/CNF复合光热转化材料,并对其光吸收性能、海水平均蒸发效率、隔热性能进行了研究。结果表明,该材料具有良好的光吸收性能、海水平均蒸发效率和隔热性能。最佳炭黑用量为1. 0%,此时其太阳能总吸收率为92. 05%,海水平均蒸发速率可达到1. 17 kg/(m~2·h),导热系数为0. 05 W/(m·K)。     

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%。