两种纳米纤维素对老化文献纸张的加固性能研究CSCD

酸化老化文献纸张的脱酸和加固是近年来各图书馆、博物馆和档案馆等文献保护领域普遍关心的问题。采用棉花纳米纤维素晶须(CNC-C)和棉花纤维素纳米纤丝(CNF-C)两种纳米纤维素及其复配物对三种模拟老化文献纸张进行加固,测定加固前后的抗张强度、耐折度和撕裂度。结果表明:纤维素纳米纤丝(CNF-C)和纳米纤维素晶须(CNC-C)对老化纸张都有非常明显的加固效果;两种纳米纤维素复配加固效果优于单独使用,抗张强度最高增强103%,耐折次数最高提升9.8倍,撕裂度最高提升81%,加固效果明显好于常用的羧甲基纤维素。     

纳米纤维素用于劣化宣纸的加固研究

为了降低加固劣化纸张所用纳米纤维素悬浮液的浓度,研究了添加不同种类和浓度的醇对加固效果的影响。研究结果表明:采用含有醇的纳米纤维素悬浮液处理宣纸,可以在较低纳米纤维素悬浮液浓度下显著提升宣纸的机械强度,并保持宣纸外观和结构基本不变。在优选的含5%乙醇的0.3%纳米纤维素悬浮液处理后,宣纸的抗张强度提升近1倍,耐折次数提高3倍。对劣化宣纸强度的提升更为明显,抗张强度提升超过1倍,耐折次数提升11倍。这种含醇的低浓度纳米纤维素悬浮液有望成为廉价方便的劣化纸张加固剂。     

TEMPO氧化纳米纤维素的制备及其对纸张性能的影响

以漂白桉木浆和废报纸为原料,利用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)/NaBr/NaClO氧化体系对其进行处理制备氧化纳米纤维素,并探究两种氧化纳米纤维素添加量对纸张性能的影响。研究结果表明:桉木浆氧化纳米纤维素的平均纤维长度约为75~95 nm,长径比约为6.5~8.5,均高于废报纸氧化纳米纤维素(45~75 nm,4~6)。添加桉木浆氧化纳米纤维素和废报纸氧化纳米纤维素均可使纸张抗张指数、耐破指数和撕裂指数增加。添加6%桉木浆氧化纳米纤维素时,纸张抗张指数由21.16(N·m)/g增加至31.37(N·m)/g,耐破指数由1.32(kPa·m^(2))/g增加至1.84(kPa·m^(2))/g,撕裂指数由6.61(mN·m^(2))/g增加至8.03(mN·m^(2))/g;添加6%废报纸氧化纳米纤维素时,纸张抗张指数由21.16(N·m)/g增加至27.22(N·m)/g,耐破指数由1.32(kPa·m^(2))/g增加至1.79(kPa·m^(2))/g,添加4%废报纸氧化纳米纤维素,纸张撕裂指数由6.61(mN·m^(2))/g增加至8.12(mN·m^(2))/g,可见,添加桉木浆氧化纳米纤维素效果更佳。添加1%阳离子淀粉,有助于两种氧化纳米纤维素对纸张强度的提高,其中桉木浆氧化纳米纤维素可使抗张指数最大提高51.09%,耐破指数提高50.00%,撕裂指数提高27.62%。     

纳米纤维素在老旧纸质档案脱酸加固中的应用

纸质文化档案对我国文化发展有重要意义，如何保护纸质档案已经成为当前研究的热点话题。以纳米纤维素为稳定剂和加固剂，分别引入不同浓度的醇，分析加固效果。实验结果表明，纳米纤维素在加入醇之后能够得到较好的悬浮液，采用悬浮液处理老旧纸质档案，能够在保证纸张档案自身结构和记录内部不出现损害的情况下很好地提高纸张档案的内部机械程度。进一步探究纳米纤维素和乙醇的最佳适配浓度，可以发现当纤维素为0.3%,乙醇为5%时悬浮液的处理效果最好，处理后老旧纸质档案的抗张强度相比较于处理之前提升了1倍，耐折力更好，可以达到3倍以上。     

交联型阳离子聚乙烯醇接枝丙烯酸酯共聚物的制备及其对纸张增干强性能的影响

采用无皂聚合工艺合成了交联型阳离子聚乙烯醇接枝丙烯酸酯共聚物乳液,作为纸张增强剂可显著提高纸张的抗张指数、撕裂度、耐破度等。对阳离子基单体和交联性单体的比例、合成工艺条件等对纸张增强效果的影响进行了探讨。当m(环氧丙基三甲基氯化铵):m(甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵):m(甲基丙烯酸缩水甘油酯)=1:6:1,w(乳液)=0.8%时,纸张的抗张强度,撕裂度,耐破度等性能指数均有35%以上的提高。     

表面紫外光接枝聚丙烯酸的聚电解质刷型纳米纤维素晶须

为了研究快速地制备改性纳米纤维素的方法,将低相对分子质量(简称分子量,下同)聚丙烯酸(PAA)以紫外光引发聚合的方法接枝到纳米纤维素晶须上,制备出聚电解质刷型纳米纤维素晶须。采用红外光谱、固体核磁、透射电镜、X射线衍射、热重分析等对刷型纳米纤维素晶须进行了表征测试。考察了单体浓度、光引发剂用量、紫外光照射时间等对接枝聚合反应的影响。结果表明,PAA与纳米纤维素晶须的质量比大于1∶1,光引发剂用量为纳米纤维素晶须质量的0.8%~1.0%,反应时间为90 s时,所得接枝产物中羧基含量最高,达到0.012 75 mol/g。紫外光接枝减少了制备改性纳米纤维素的步骤和时间,将扩展纳米纤维素的表面改性方法和用途。     

竹纳米纤维素晶须的制备

利用硫酸水解竹浆纤维制备纳米纤维素晶须。通过原子力显微镜(AFM)和X射线衍射对纳米纤维素晶须的形貌、结构进行分析和表征,研究不同酸水解时间对纳米纤维素晶须结构的影响。结果表明,用竹浆制备的纳米纤维素晶须为长棒状结构。随着酸水解时间的延长,其长度和直径逐渐减小;在酸水解时间为20 min时无定形区逐渐被降解,其长径比最大,结晶度最高。     

无溶剂含氟聚氨酯丙烯酸酯表面施胶剂的合成及性能

以丙烯酸单体为溶剂,利用聚己内酯二元醇(PCL1000)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)、三羟甲基丙烷(TMP)合成水性聚氨酯丙烯酸酯(WPUA),WPUA中引入十三氟辛醇(FOH),制备无VOC溶剂自交联含氟聚氨酯丙烯酸酯(WFPUA)复合乳液。加入后扩链剂乙二胺基乙磺酸钠(AAS)可提高预聚体自乳化能力,降低乳胶粒粒径,提升WFPUA稳定性。研究了表面施胶后纸张的表面形态、防水防油、耐破度、撕裂度及抗张强度等性能。结果表明:聚合物在施胶后纸张表面纤维上成膜,纸张表面空隙减少;纸张与水和二碘甲烷接触角达到136.1°和105.3°;施胶后纸张耐破度达到266 k Pa,撕裂度达到732 m N,干湿抗张强度指数达到5.1 N·m/g和53 N·m/g,可以很好地运用到特种纸的制备中。     

硫酸铜助催化制备纳米纤维素晶须

以w(H2SO4)=64%的硫酸为催化剂,加入m(CuSO4)/m(纤维素)=0～3%的硫酸铜作助催化剂,水解脱脂棉,考察了制备纳米纤维素晶须(NCW)反应中反应温度、反应时间及硫酸铜加入量对纳米纤维素晶须产率、颗粒横截面直径、颗粒长度、颗粒长度与横截面直径之比和扫描电镜形貌的影响。结果表明,反应温度50℃、反应时间120min、催化剂投入量以m(CuSO4)∶m(纤维素)=1∶100为最佳工艺条件,纳米纤维素晶须对于脱脂棉的产率达58%左右,粒子的长径比为20～50,在原子力显微镜下观测到产品所成膜最高峰为27.95nm。加入了硫酸铜之后,缩短了反应时间,提高了反应效率和产率,减小了产物的颗粒直径,改善了纳米纤维素晶须的形状,因此,硫酸铜可以作为助催化剂有效地改善制备出的纳米纤维素晶须的形貌和尺寸分布。     

纤维素补强天然橡胶的应用与研究进展

介绍了5种纤维素材料：微晶纤维素(MCC)、纤维素纳米晶(CNC)、纤维素纳米纤维(CNF)、纤维素纳米晶须(CNW)以及细菌纤维素(BC)补强天然橡胶的应用研究,总结了纤维素材料对天然橡胶性能的影响,并对其应用前景进行了展望。