有机蒙脱土改性松香乳液对废纸纤维性能的影响

采用逆转法制备了有机蒙脱土改性松香乳液。利用X射线衍射仪、热分析仪等手段分别对改性蒙脱土(OMMT)及松香乳液的结构进行了表征,同时研究了OMMT改性松香乳液对废纸纤维施胶后的防水性能和力学性能的影响。结果表明,加入OMMT改性的松香乳液,能更显著提高施胶后的纸张的耐水性,其力学性能也得到有效提高。     

羧基丁苯胶/封闭聚氨酯纸基复合材料的制备及防水增强作用

以咪唑为端异氰酸酯基封闭剂,制备封闭聚氨酯预聚体,然后以羧基丁苯胶水溶液进行反相乳化,并加入氮丙啶,制得系列水分散羧基丁苯胶/封闭聚氨酯植物纤维防水增强剂(XSBRL/BPU)。XSBRL/BPU的综合性能与BPU封闭率、羧基丁苯胶/封闭聚氨酯比例、交联剂氮丙啶含量及复合乳液的添加量有关。当封闭率BR=10%、m(BPU)/m(XSBRL)=2/1、ω(氮丙啶)=2%、ω(乳液)=8%时,纸基复合材料具有良好防水性能、黏合强度和机械性能,其中,耐折度为158次、施胶度为180s、干抗张指数为63.4N.m.g-1、湿抗张指数为33.8N.m2g-1、湿强度为53.3%。     

废旧棉纤维纸基地膜的制备及强度性能研究

以废旧棉纤维为主要原料,加入一定量废纸,并添加助剂制备一种新型的易降解纸基地膜。研究了棉纤维打浆度、各种助剂和废纸用量对地膜性能的影响。结果表明:制备该新型纸基地膜的最佳工艺条件为85%棉纤维打浆度60°SR,废纸浆5%,水溶性PVA纤维10%,阳离子淀粉1.3%,阳离子壳聚糖0.1%,阳离子聚丙烯酰胺0.7%,羟丙基瓜尔胶0.2%,聚酰胺环氧树脂的0.6%;该条件下制得的新型纸质地膜材料强度性能良好,抗张指数为42.7N·m~2/g,撕裂指数为67.1mN·m~2/g,湿强保留率达49.4%,符合地膜材料的应用要求。     

交联型水溶性聚酯的制备及表面施胶作用

用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)对自制水溶性聚酯进行接枝改性,得到了交联型水溶性聚酯。通过红外光谱、相对分子质量、黏度、粒径、乳液分散稳定指数(TSI)及热重分析等表征了交联型水溶性聚酯的结构与性能。结果表明,改性后产物乳液粒径减小、分散稳定性提升、黏度增大、聚合物的热稳定性增加。当w(KH560)=8%,w(WPET)=10%时,聚合物的重均分子量为1.5×10~4,多分散性为1.4,交联型水溶性聚酯微乳液的粒径为80.2 nm, TSI指数最低且平滑,热分解温度为415℃,是一种典型的假塑性流体。首次将制备的交联型水溶性聚酯(CWPET)应用于特种纸表面施胶,测得当w(CWPET/WPET)=4%,w(PVA)=1%(相对绝干浆)时,经CWPET施胶后纸张耐折度145次,挺度101.9 mN,撕裂指数13.77 mN·m~2/g,抗张指数70.08 N·m/g,接触角96°。经WPET施胶后纸张耐折度达115次,挺度82.6 mN,撕裂指数11.02 mN·m~2/g,抗张指数58.25 N·m/g,接触角85.95°,显著提高了纸张的强度和抗水性能。     

以松香为功能单体的苯乙烯丙烯酸酯乳液(SAE)表面施胶剂的制备及表征

利用低黏度阳离子淀粉(CS-8)的乳化、分散作用,采用无皂乳液聚合的方法,以苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要原料,引入松香作为功能单体,合成了核壳型阳离子苯乙烯丙烯酸酯乳液(SAE)。讨论了其合成影响因素,并优化了合成工艺条件;用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪、激光粒度仪和电荷密度测定仪(PCD)对产物进行了表征。研究表明,当w(CS-8)=8%,w(APS)=0.5%,w(松香)=2%时,所制SAE无皂乳液性能优异,施胶效果良好。在SAE制备过程中添加松香作为功能性单体,能明显改善经SAE表面施胶后纸页的抗水性能。     

海带液与 PVA 组合施胶提高纸张强度技术的研究

利用海带高强度的特性,研究了利用海带提高纸张强度的方法。以瓦楞芯纸作为研究对象,制备了海带液与PVA组合施胶剂,并对纸张进行表面施胶,确定了最佳施胶参数:海带液的质量浓度为10 g/L,PVA质量浓度为100 g/L,海带液与PVA溶液体积比例为3∶1,施胶量为5.0 g/m2,沿纸张纤维方向对瓦楞芯纸进行双面施胶。在此参数条件下,瓦楞芯纸抗张强度增加5.0%,伸长率增加5.4%;表面摩擦系数明显减小,静摩擦系数减小20%。经过热老化处理,施胶瓦楞芯纸的抗张强度降低1.6%,低于施胶前的4.6%。     

大豆蛋白胶用于强化地板装饰纸压贴的探究

目的为了解决浸渍纸释放甲醛的问题,对大豆蛋白胶用于强化地板装饰纸的压贴工艺进行探索,找到合理的压贴工艺流程。方法在热压温度为130℃,热压压力为2.5 MPa,热压时间为2 min,施胶量为160g/m2,对施胶后的装饰纸干燥至恒重以及控制板面涂水量为75~80g/m2的条件下,将装饰纸和高密度纤维板组坯、热压,计算装饰纸表面水渍面积百分比,并测定其表面胶合强度。结果表面胶合强度大于1.0 MPa,达到GB/T 18102—2007的技术要求,解决了装饰纸表面的水渍问题。结论大豆蛋白胶可以用于压贴强化地板装饰纸,确定其工艺流程为:单板整理→施胶→干燥→板面涂水→组坯→热压→检测。为表层纸以及平衡纸的压贴提供了参考。     

硫酸铝添加对瓦楞纸表面施胶的影响规律及机理探讨

目的探讨表面施胶淀粉中添加硫酸铝对瓦楞纸强度性能和抗水性能的影响规律及机理,为更好地在表面施胶过程中合理应用硫酸铝,进而改善纸张性能提供理论支持。方法先通过实验考察硫酸铝对淀粉胶液pH值、粘度,以及纸张强度和抗水性能的影响,再通过对淀粉胶膜进行DSC检测和SEM观测,探讨硫酸铝影响纸张施胶的机理。结果硫酸铝的添加会显著降低淀粉胶液的pH值和粘度;在一定用量范围内,添加硫酸铝可明显改善纸张强度,且其最佳质量分数为6%;纸张抗水性能随硫酸铝含量的增加呈先增加后降低的趋势,其最佳质量分数在3%左右;添加硫酸铝的淀粉膜表面覆盖有一层纳米级的硫酸铝结晶,且玻璃化温度比原淀粉膜高。结论淀粉膜表面纳米硫酸铝结晶层的存在以及其玻璃化转变温度的升高会影响纸张表面施胶效果,是改善其强度性能的重要原因。     

无醛装饰纸贴面豆胶胶合板的工艺研究

目的为了解决装饰纸贴面人造板的游离甲醛问题,探究无醛装饰纸贴面胶合板的优化工艺和贴面后涂饰水性聚氨酯的表面耐磨性能。方法采用无醛豆胶为胶黏剂制备装饰纸贴面豆胶胶合板,并在其表面涂饰无醛水性聚氨酯涂料的方法。按照相关国标,检测和分析不同工艺参数对无醛装饰纸贴面豆胶胶合板的表面胶合强度以及不同水性聚氨酯涂料涂饰量对耐磨性能的影响。结果在实验区间内,当无醛豆胶的单面施胶量为200 g/m2,热压温度为150℃,热压时间为1.5 min,热压压力为1 MPa时,无醛装饰纸贴面豆胶胶合板的表面胶合强度最高;当无醛水性聚氨酯涂料的表面涂饰量为190 g/m2时,无醛装饰纸贴面豆胶胶合板的表面耐磨性能最佳。结论采用无醛豆胶为胶黏剂制备胶合板时,无醛豆胶具有较好的渗透性能,无醛水性聚氨酯涂料具有良好的表面性能。     

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。     

磺化聚醚醚酮上浆剂的制备及其对碳纤维性能的影响

目的 制备一种热塑性上浆剂,以期改善碳纤维的表面性能以及单丝拉伸性能。方法 通过直接磺化法制备磺化聚醚醚酮水性上浆剂,并通过喷涂法对未上浆的T300碳纤维进行上浆处理,研究制得上浆剂的结构特征、性能以及其对碳纤维性能的影响。结果 制得磺化聚醚醚酮的磺化度约为74%,以此为主浆料配制的水性上浆剂具有良好的成膜性和储存稳定性。经上浆处理后,碳纤维表面形成了连续的磺化聚醚醚酮上浆层,表面官能团含量明显增加,树脂微滴在纤维表面的接触角降低。此外,上浆层可以弥补纤维表面的部分缺陷,使得上浆后碳纤维的单丝拉伸强度提高了5%。结论 磺化聚醚醚酮上浆剂可以有效改善碳纤维的表面性能及单丝拉伸性能。     

壳聚糖/AKD乳液改善纸浆模塑制品防水防油性能的研究

目的 以壳聚糖/AKD乳液替代传统的AKD乳液,作为安全无毒的防水防油剂,以改善纸浆模塑的防水防油性能。方法 采用壳聚糖作为乳化剂,在高剪切分散乳化条件下与AKD蜡共混,获得稳定均一的壳聚糖/AKD乳液,然后通过浆内施胶的方式制备纸浆模塑制品,对纤维的滤水性能、纸浆模塑制品的力学性能以及防水防油性能进行研究。结果 以壳聚糖质量分数为1.5%的壳聚糖醋酸溶液,可制备得到AKD蜡质量分数为5%的乳白色壳聚糖/AKD乳液;乳液的添加未影响纤维的滤水性能,且当其用量占绝干浆质量的7%时,纤维悬浮液的打浆度和保水值分别达到23 °SR和(1.71±0.06)g/g,满足生产要求。对比未添加乳液的样品,添加了质量分数为7%的乳液后,纸浆模塑制品的力学性能,包括紧度、抗张强度、耐破指数和撕裂强度分别提高了26.2%、60.6%、152.6%和67.1%,Cobb60值降低到了(18.5±0.68)g/m²,静态水接触角提高到了(119±4.1)°,体现防油性能的Kit值提高到了第8等级,油接触角提高到了(97.9±3.1)°。纸浆模塑制品具有良好的防热水和防热油的性能。结论 壳聚糖/AKD乳液可作为一种新型防水防油助剂用于纸浆模塑制品生产,拓展了环保造纸助剂品类。     

碳纤维水性杂化上浆剂的制备及其上浆后力学性能

以一定比例的甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、对甲苯磺酸、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、无水乙醇制备含硅溶胶,将含硅溶胶和聚醚型水性聚氨酯的水溶液以一定比例复合,制备碳纤维水性杂化上浆剂。研究了不同配比对上浆剂平均粒径和稳定性的影响,结果表明:当水性聚氨酯含量为0.02g/mL时,上浆剂乳液平均粒径为99.94nm,粒径分布较窄,稳定性较好;使用制备的杂化上浆剂对碳纤维进行上浆处理,结果显示:上浆后碳纤维单丝拉伸强度较商用碳纤维提高4.45%,较未上浆碳纤维提高11.04%;与环氧树脂复合后的复合材料界面剪切强度比商用碳纤维增强环氧树脂复合材料的提高了13.74%。     

生物基施胶剂制备及在纸张中应用研究进展

目的 综述国内外生物基施胶剂的最新研究进展,为高品质生物基施胶剂的工业化开发提供思路和理论依据。方法 在理解施胶机理的基础上,对现有生物基施胶剂(松香施胶剂、植物油基施胶剂和多糖施胶剂)的结构和性能“构效关系”进行归纳、总结和分析。结果 通过对生物基原料进行可控物理和化学改性,在不破坏纸张强度的基础上赋予纸张优良的防水、耐油、水蒸气阻隔等特性。结论 生物基施胶剂具有原料来源广泛、结构可调、无毒和可生物降解等突出优点,在未来纸包装材料中具有广阔的应用前景。     

上浆剂对炭纤维表面和环氧树脂复合材料的影响

采用两种上浆剂对聚丙烯腈(PAN)基炭纤维进行表面上浆,利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线元素分析(XPS)和反向气相色谱(IGC)研究了未上浆、上浆炭纤维的表面形貌、化学组成及纤维表面能,测试了未上浆和上浆炭纤维所制备复合材料的层间剪切强度(ILSS)并用SEM观察其断面形貌。结果表明,上浆后炭纤维表面变平滑,纤维表面n(O)/n(C)明显提高,含氧官能团(羟基、羧基)增加,炭纤维表面能降低。上浆后,复合材料的ILLS有所提高。     

涂布两种施胶剂对抄制纸板物理性能的影响

目的对涂布氧化淀粉胶纸板、聚乙烯醇胶纸板和未涂布纸板的耐破强度、戳穿强度、挺度、防水防潮性等物理性能进行研究。方法实验选用表面施胶的方法来增强纸板的物理性能。通过抄制不同定量的化学机械浆和化学浆纸板,在纸板表面涂布相同体积的氧化淀粉胶和聚乙烯醇胶,测试纸板的物理性能。结果在相同温度、相对湿度条件下涂布施胶剂的纸板,其耐破强度、戳穿强度、挺度和防水防潮性要优于未涂布纸板;涂布聚乙烯醇的纸板其耐破强度、戳穿强度和防水防潮性要优于涂布氧化淀粉胶的纸板,涂布氧化淀粉胶的纸板挺度要优于涂布聚乙烯醇胶的纸板。结论涂布施胶剂后纸板的物理性能均有所提高,涂布聚乙烯醇胶的纸板强度较强,涂布氧化淀粉胶的纸板韧性较好。     

自交联酪素接枝丙烯酸酯共聚物乳液的制备及表面施胶和增强机理

以酪素（CA）、双丙酮丙烯酰胺（DAAM）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯腈（AN）为原料,通过无皂乳液聚合制备了酪素接枝丙烯酸酯表面施胶剂,考察了酪素用量对乳液稳定性和纸张施胶度的影响,软硬单体比例和交联单体DAAM的加入量对纸张施胶度和表面物理强度的影响。结果表明,酪素为单体总量30%,软硬单体...     

Evaluation of absorption of micro-droplets on paper for creation of paper-based microstructures

This study clarifies the absorption behavior of micro-droplets of water on treated paper to support the design of functional microstructures, such as electronics and micro-fluid channels, on paper. The period of time between when a micro-droplet of water ejected from an ink-jet head lands on the paper’s surface and its complete disappearance by absorption was defined as the micro-sizing degree (MSD), and an MSD measurement method was established. The MSD was evaluated using microscopic high-speed video images of the side view recorded every millisecond. Several grades of commercially available ink-jet paper media and laboratory sheets having different levels of water repellency prepared from a pulp and a sizing agent were examined. The MSD of commercial ink-jet papers, which are known to absorb water very quickly, was 3–6 ms. Weakly sized laboratory sheets exhibited a lower MSD of 2–3 ms. The absorption behavior was analyzed in terms of the capillary pressure with and without the Laplace pressure; the theoretical and experimental results agreed moderately well. The results indicated that the Laplace pressure cannot be neglected in the analysis. The MSD of a wet surface where a preceding micro-droplet had already landed was higher than that on a dry or partially wet surface, presumably because water remains inside pores for an unexpectedly long time.