芳纶1313浆粕结构形态及其对成纸性能的影响

对芳纶1313浆粕(简称芳纶浆粕)进行筛分,重点研究了不同筛分芳纶浆粕的结构、纤维形态及其对芳纶纸性能的影响。以不同筛分芳纶浆粕的纤维平均长度、结晶度、相对分子质量、比表面积和打浆度对芳纶浆粕结构和纤维形态进行表征,以不同筛分芳纶浆粕与芳纶短切纤维配抄的芳纶纸的物理性能来评价成纸性能。结果表明,芳纶浆粕比表面积和打浆度对未热压芳纶纸性能影响较大,比表面积大和打浆度高的芳纶浆粕适合抄造未热压芳纶纸;而芳纶浆粕相对分子质量和热压后结晶度对热压芳纶纸性能影响较大,中等相对分子质量的芳纶浆粕适合抄造热压芳纶纸。     

对位芳纶浆粕形态结构与性能研究

对比分析了喷射纺丝法(jet-spun)和原纤化处理得到的两种对位芳纶浆粕的比表面积、保水值、动态滤水等特性。扫描电子显微镜(SEM)观察发现,喷射纺丝法制备得到的浆粕1呈薄膜状,比表面积为26.365 m~2/g;原纤化处理得到的浆粕2中存在纳米级直径的原纤化纤维细丝,比表面积为15.157 m~2/g。动态滤水曲线表明,浆粕1的滤水速率更慢,对滤水的阻碍作用更大。浆粕1的纸基材料抗张指数为42.3 N·m/g,高于浆粕2的;浆粕1与对位芳纶纤维混合抄造的纸基材料抗张指数为34.0 N·m/g,同样高于浆粕2与对位芳纶纤维混合抄造纸基材料的。     

高湿强型纸基功能性地膜的制备及性能

以废旧短棉纤维为主要原料,并在抄造过程中添加一系列助剂制备出新型的高湿强型纸基功能性地膜。研究了废棉纤维打浆度、原纸定量及助剂加入量对地膜相关性能的影响。结果表明:制备该新型纸基地膜的最佳工艺条件为:棉纤维打浆度60°SR,原纸定量为30g/m 2,阳离子淀粉用量1.3%,增强剂阳离子聚丙烯酰胺用量0.7%,湿强剂P A E用量0.4%,经湿法抄造得到的纤维原纸在液体石蜡中浸渍以改善其透明度,该条件下制得的高湿强型纸基功能性地膜性能优良,撕裂指数为12.5m N.m2/g,干抗张指数为23.7N.m2/g,湿强度指数为7.9N.m2/g,湿强度保留率达到了33.4%,透明度为65.2%,透气量为1.8mm/s。     

对位芳纶纸性能研究

针对对位芳纶纤维(PPTA)的抄造性能,研究了浆粕纤维与短切纤维的纤维形态、纤维配比以及抄造方式对成纸性能的影响,并添加间位芳纶沉析纤维与PPTA配抄来探讨对位芳纶纸的性能。实验结果表明,采用层合法成形,PPTA浆粕纤维与短切纤维质量比为7∶3时,成纸性能达最佳值,并且添加沉析纤维可以明显增强对位芳纶纸的机械性能。     

聚酰亚胺树脂提升对位芳纶纸性能研究

对位芳纶纤维分子链刚性结构以及纤维表面化学惰性导致纤维间的结合力较差,进而导致其机械性能较低。本实验利用高强、高模、耐高温性能优异的聚酰亚胺树脂溶液浸渍对位芳纶原纸,以此来增强对位芳纶纸基材料的力学性能及耐热性能。实验结果表明,浸渍后纸页抗张、撕裂指数比未经处理的纸样绝对值分别增大了32.9%和54.2%。XRD分析表明,浸渍后纸页的结晶度增大,这将有利于在纸页热压后提升其物理性能。SEM图显示由于聚酰亚胺树脂溶液的浸渍作用,对位芳纶浆粕和短切纤维在纸页的表面分布更加均匀,起到增强效果。TG分析表明,经过浸渍处理后,对位芳纶纸的最初分解温度达到500℃,显著提升了其耐温性能。     

芳纶Ⅲ/聚苯硫醚浆粕悬浮液分散性及成纸初探

芳纶纤维混合悬浮液在水中的分散性对高性能芳纶纸成纸性能及力学性能至关重要。采用聚苯硫醚(PPS)纤维浆粕和芳纶Ⅲ短切纤维为原料,通过湿法抄造及热压的方式制备芳纶Ⅲ/PPS复合纸。重点研究PPS浆粕纤维的直径和打浆程度对芳纶Ⅲ/PPS悬浮液的分散性、复合纸的成纸性能和纸张强度的影响。结果表明,当PPS浆粕纤维直径为6～10μm、打浆程度为额外负载3 kg和打浆时间为15 min时,芳纶Ⅲ/PPS混和悬浮液有良好的分散性且成纸强度高。研究揭示了PPS浆粕纤维形态影响芳纶纤维混合悬浮液的机制,同时为高性能芳纶纸的制备奠定了理论基础。     

芳纶增强阻燃耐磨型装饰原纸的制备及性能研究

以针叶木纤维为基体,通过引入聚多巴胺(PDA)表面修饰后的芳纶纤维(AF)作为增强体,采用湿法成型制备了PDA/AF装饰原纸,重点研究了PDA/AF添加量对装饰原纸物理性能、摩擦磨损性能以及阻燃性能的影响,并探讨了其影响机制。研究结果表明,当PDA/AF添加量为25%时,PDA/AF装饰原纸的干抗张指数为34.2 N·m/g,湿抗张指数为7.56 N·m/g,相比针叶木浆装饰原纸分别提高了22%和80%;磨损率为2.43×10~(-4)mm~3/J,最大热释放速率(PHRR)为125.21 W/g,相比针叶木浆装饰原纸分别降低了46.48%和20.55%,且烟密度明显降低。     

打浆度和纤维配比对液体包装纸板面层纤维基片性能的影响

利用液体包装纸板的实际生产工艺,探讨了不同打浆度和纤维配比对液体包装纸板面层纤维基片抗张指数、撕裂指数、耐破指数、挺度、松厚度和内结合强度的影响,并通过压痕测试研究了其在加工应用上的适应性。结果表明,在改善液体包装纸板面层纤维基片强度性能上,优化打浆工艺比增加针叶木浆配比效果更好,针叶木浆/阔叶木浆配比为1∶1,打浆度22°SR时撕裂指数最大为13.4 mN·m~2/g;打浆度25°SR时挺度最大为85.9 mN·m;打浆度29°SR时耐破指数和抗张指数最大分别为5.82 kPa·m~2/g和68.2 N·m/g,此条件下压痕测试数据和效果表现佳。     

对位芳纶纤维的槽式打浆研究

采用槽式打浆设备制备对位芳纶浆粕,通过正交试验,探讨了前处理条件、打浆工艺条件,如打浆时间、挂刀负荷、浆浓等对芳纶浆粕形态结构、比表面积、纤维重均长度以及纸页匀度、力学性能的影响,为芳纶纸的研制提供一定的理论指导。     

对位芳纶沉析纤维及其纸基材料性能的研究

采用扫描电子显微镜、比表面积仪、纤维形态分析仪、X射线衍射仪等对比分析了对位芳纶沉析纤维和对位芳纶浆粕纤维的微观形貌、形态参数、结晶结构以及成纸性能。实验表明,与对位芳纶浆粕纤维相比,对位芳纶沉析纤维呈非粒状且尺寸较小,外形上既像皱膜又像薄片,表面活性高,比表面积大,达到7.35 m2/g;纤维细碎化程度高,长度均一性好,柔软性好,强韧性高;结晶度为28.55%,具备细微丝晶结构,有利于成纸的匀度和强度;配抄成纸机械强度和电气性能均高于对位芳纶浆粕纤维配抄的纸。     

对位芳纶纤维的动态力学分析

基于对对位芳纶纤维及对位芳纶纸进行动态力学分析,探究了对位芳纶纤维在一定频率的交变力作用下的应变行为及纸基材料内部分子的运动。研究表明,温度由低到高时,对位芳纶纸基材料经历了玻璃态、高弹态、黏流态3种不同的状态;由于结晶度较高的对位芳纶短切纤维的贡献,配抄纸样的初始储能模量高于纯浆粕纤维;热压可以使芳纶浆粕纤维发生重结晶,提高结晶度,有利于改善纤维的储能模量;通过动态力学温度谱图,可以从微观角度说明抄造芳纶纸用的对位芳纶短切纤维和对位芳纶浆粕纤维的共混性很好。     

打浆方式对纸基芳纶纤维性能及纸张强度的影响

主要研究了槽式打浆和 PFI 打浆对芳纶 1414 纤维形态结构及成纸性能的影响.研究表明:芳纶 1414 短切纤维不适宜进行打浆,进行适当的预处理可以改善其在水溶液中的分散性能,浆粕纤维槽式打浆效果优于 PFI 打浆,当打浆度为 40°SR 左右时,纸张强度较未打浆有较大提高.     

对位芳纶纤维纸的增强工艺

对位芳纶纤维具有的刚性分子链结构以及表面化学惰性导致其力学机械性能较差。研究发现:芳纶浆粕的打浆能改善芳纶纸的成纸性能,间位芳纶沉析纤维本身具有较高的机械强度和较好的电绝缘性能,添加间位芳纶沉析纤维作为粘结纤维可有效改善对位芳纶纤维纸的抄造性能,当沉析纤维含量为30%左右时,纸张经过热压机高温高压作用,两种纤维更易熔粘,使纸张产生较高的物理性能和电气性能。     

对位芳纶纤维成纸性能研究

本研究针对芳纶纤维的抄造特性,初步探讨了芳纶纤维的预处理、打浆性能与纤维微观形态对芳纶纸性能的影响。研究表明,芳纶短切纤维用十二烷基苯磺酸钠(LAS)预处理后,可以明显改善其分散性能;芳纶浆粕纤维在槽式打浆机中进行打浆处理,在一定范围内,随着打浆度的提升,可以有效提升芳纶纸成纸性能。     

芳纶短切纤维-芳纶浆粕增强云母纸性能的研究

为了提高云母纸性能,研究了在CPAM改性剂作用下添加芳纶短切纤维和芳纶浆粕对云母纸性能的影响。采用单因素实验确定了芳纶纤维用量及配比、CPAM改性条件以及丁苯胶乳用量对云母纸性能的影响。实验结果表明,芳纶短切纤维和芳纶浆粕在总用量7%、配比为2∶5时,可改善云母纸的机械性能和电气性能;使用CPAM对云母鳞片进行改性,当改性时间30 min、改性浓度12%、改性剂CPAM用量1%时,芳纶云母复合纸的抗张强度较纯云母纸提高了315.8%,介电强度提高45.6%;丁苯胶乳用量为5%时,芳纶云母复合纸的抗张强度较CPAM改性芳纶云母复合纸的增加了123.9%,对其电气性能没有影响。     

聚氧化乙烯对对位芳纶纤维分散效果的研究

采用MATLAB软件对对位芳纶短切纤维和浆粕纤维组成的浆料体系图像进行处理,获取浆料悬浮液的灰度直方图和均方差,研究了聚氧化乙烯(PEO)作为分散剂对对位芳纶纤维浆料体系沉降性能和阳离子需求量的影响。结果表明,当PEO用量为0.5%时,对位芳纶纤维悬浮液的分散性和稳定性最好。     

硫酸预处理对PPTA短切纤维PFI打浆效果的影响

使用硫酸对PPTA纤维进行预处理后再使用PFI磨打浆,通过对原纤及粕保水值、浆粕原纸抗张强度的测定以及纤维表规形貌观察(SEM)等表征手段,探讨了硫酸预处理对PPTA短切纤维打浆效果的影响.实验发现,经质量分数为80%的硫酸处理后,PPTA短切纤维表面有轻微的溶解现象,部分纤维丰体上有小范围的浅层的纤维纵向劈裂现象;而经质量分数为85%的硫酸处理的PPTA短切纤维则纵向劈裂严重,小部分微纤已经裸露.由浆粕保水值及浆粕原纸紧度、抗张强度数据可知,经质量分数为80%和85%的硫酸处理后制备的浆粕原纤化程度较未处理的高.结合SEM照片发现,经顶处理后磨浆的浆粕具有更充分的原纤化效果,主干纤维破坏严重.     

纺织用纸线原纸的研究

分析了进口纸线原纸的纤维形态、组成及配比;测定了原纸的各项物理性能指标;研究了在针叶木浆中配加棉浆、细菌纤维以及水溶性PVA纤维对纸张强度性能的影响.结果表明当纤维配比为木浆纤维棉浆纤维细菌纤维水溶性纤维=81∶10∶7∶2,且分散剂PEO用量0.07%,湿强剂PAE用量1.8%,CMC用量0.3%时,纸线原纸的主要物理性能为干抗张指数71.10 N·m/g,湿抗张指数30.03N·m/g,撕裂指数8.01 mN·m2/g,耐折度460次、伸长率2.46%.     

鲜花装饰纸基纸生产工艺的研究

通过正交试验探讨了鲜花纸生产工艺过程中基纸的纸浆种类、打浆度及其配比等.实验结果表明,利用长纤维针叶木浆和短纤维草浆,并且在针叶木浆打浆度为64°SR,麦草浆打浆度为42°SR,配比为60∶40时基纸性能最佳,其主要性能指标为:抗张指数为53.23N·m/g,定量为95g/m2.     

PBO沉析浆粕抄造性能的研究

本文研究了PBO(聚对苯撑苯并二(啞)唑)沉析浆粕的抄造性能,讨论了PBO沉析浆粕与短切纤维、原纤化浆粕的配抄性能.实验结果表明,PBO沉析浆粕有着良好的分散性能;沉析浆粕与短切纤维、原纤化浆粕有着良好的配抄性能,当沉析浆粕原纤化浆粕短切纤维=433时,PBO纸页裂断长可达1.21km,撕裂指数3.13mN·m2/g,耐破指数3.19kPa·m2/g.