细菌纤维素纤维对纸张性能的影响

研究了细菌纤维素湿膜经机械匀浆处理后,细菌纤维与植物纤维混合抄片的纸页性能.实验表明,细菌纤维素湿膜经过适当的处理后可以用于制备造纸所用的细菌纤维浆料;添加到纸页中的细菌纤维能在植物纤维间起到搭桥作用,并显著提高纸页的物理强度.     

细菌纤维素用于制浆造纸的研究

研究了细菌纤维素经化学、机械结合处理及纯机械匀浆处理后的成浆性能，并对由处理所得的细菌纤维与植物纤维混合抄片的纸页的性能进行了分析。实验证明．细菌纤维素经过适当的处理后可以用于制备造纸所用的细菌纤维浆：在植物纤维中添加适量的细菌纤维素可以较大的提高纸页的强度性能。     

细菌纤维素用于改善纸页强度的研究

细菌纤维是一种很有潜力的新型生物纤维材料。本课题重点研究了细菌纤维素湿膜经机械匀浆处理所得的细菌纤维与植物纤维混合抄片的纸页性能。实验证明,细菌纤维素湿膜经过适当的处理后可以用于制备造纸所用的细菌纤维浆料;添加到纸页中的细菌纤维能在植物纤维间起到一种搭桥作用,并显著提高纸页的物理强度。     

细菌纤维素用于改善纸页强度的研究

细菌纤维素是一种很有潜力的新型生物纤维材料。本文重点研究了细菌纤维素湿膜经机械匀浆处理所得的细菌纤维与植物纤维混合抄片的纸页性能。实验证明，细菌纤维素湿膜经过适当的处理后可以用于制备造纸所用的细菌纤维浆料；添加到纸页中的细菌纤维能在植物纤维间起到一种搭桥作用，并显著提高纸页的物理强度。     

纳米纤维素的制备及其对纸张增强作用的研究

本文以漂白杨木浆为原料,采用硫酸水解与高速机械搅拌相结合的方法制备纳米纤维素,探究其最佳制备条件及对纸张的增强效果。结果表明:制备纳米纤维素的优化条件为:硫酸浓度55%,反应温度55℃,反应时间2h,高速分散时间为10min。在此条件下,所制得的纳米纤维素的得率为74.8%,且微观形态最好。所制备纳米纤维素的长度为68~175nm、宽度为21~55nm。添加所制的纳米纤维素对纸页的抗张强度、撕裂度、耐折度提高非常明显,且增强效果随着纳米纤维素添加量的增加而增加。     

原位形成碳酸钙协同纳米纤维素对老化纸张脱酸增强的研究

本课题提出在老化纸张中原位形成碳酸钙并协同纳米纤维素脱酸处理增强的保护措施,探讨了不同处理方式及纳米纤维素浓度对老化纸张性能的影响。结果表明,先利用0.1 mol/L丙酸钙及0.1 mol/L碳酸钠水溶液压力雾化处理纸张,在纸张中原位形成碳酸钙进行脱酸,再利用1 wt%纳米纤维素进行增强。处理后老化纸样pH值达8.40,碱存储量约245 mmol/kg,抗张指数和耐折度较处理前分别提升了19%、109%,且具有优异的抗老化和防霉性能。     

纳米纤维素作为纸张增强剂的应用

在某高速中试纸机上进行了纳米纤维素作为纸张增强剂的应用试验。试验使用纸厂的浆料和循环水,采用2种纳米纤维素（用量为1%～2%）,同时添加1%的阳离子淀粉。试验结果表明,加入纳米纤维素后,成纸抗张强度明显提高,光散射系数和透气度略有下降;若保持相同的强度性能,可使成纸定量减少8 g/m2;抄纸过程中,网部脱水能力略微降低,出网布湿纸幅干度降低不到1个百分点,总留着率基本不变,但出压榨纸幅干度提高。     

APAM对纸张增强的研究

本文介绍了用一种简易方法合成出阴离子聚丙烯酰胺(APAM)的系列产品。本文研究了不同APAM的分子量、取代度、用量和其它添加剂对几种纸浆增强的影响。结果表明APAM对纸浆的纤维结合强度有明显的作用,尤其是耐折度。调节适当的条件,能够节约一些长纤维木浆,生产某些种类的纸张。     

动物胶原纤维对纸张的增强效果

动物胶原纤维具有微弹性和很高的抗张强度,还有许多独特的性质,如高耐磨性、绝热性、吸音性和柔韧性。胶原大分子的侧链中含有大量的羟基、氨基、羧基等活性基团,有较强的化学活性〔1〕。四川大学付丽红等人曾研究过胶原纤维与植物纤维的相互作用,将皮革固体废弃物处理后所得胶原纤维与植物纤维复合抄片,采用以胶原纤维为主要原料,植物纤维为辅助原料的方法,得出结论:胶原纤维与植物纤维复合抄片,纸张的物理强度在一定范围内有所提高。存在的问题有:随胶原纤维用量增大,成纸强度下降很快,滤水性下降,粘性大,易起泡,易糊网,难揭纸〔2〕、〔3…     

不同尺寸纳米结晶纤维素对纸张性能的影响

通过向纸张中添加不同条件制备的纳米结晶纤维素,研究添加纳米结晶纤维素对纸张性能的影响。结果如下:以MCC为原料,62%的硫酸,酸浆比8.5ml/g,反应温度45℃,反应时间100min,制备出的NCC加入到纸浆(40%针叶木浆和60%阔叶木浆)中,对纸张的增强效果最好。与空白纸张对比,纸张的抗张指数提高了34.1%,撕裂指数提高了28.2%,耐折度提高了67.3%。     

淋浇发酵法生产细菌纤维素的结构与性质研究

主要对淋浇发酵生产的细菌纤维素的外观形态、微观结构、化学结构、纯度、持水性、孔隙度和热重特性进行了研究,将其与静态和摇瓶培养方式得到的细菌纤维素进行了比较。结果表明,培养方式不同,细菌纤维素的外观形态、合成模式和微观结构都不相同;淋浇发酵法得到的细菌纤维素的-OH缔合度、聚合度、纯度、持水性、孔隙度、热稳定性均高于静态发酵细菌纤维素和摇瓶发酵细菌纤维素,但结晶度和晶体粒度小于静态发酵细菌纤维素,大于摇瓶发酵细菌纤维素。      

干燥方法对细菌纤维素膜特性及结构的影响

本文主要通过测定膜的厚度、吸水率、水蒸气透过率、透光率、力学性能等指标,研究三种干燥方法(直接干燥法、冷冻干燥法和匀浆后干燥法)对木醋杆菌制备的细菌纤维素膜特性的影响,并利用红外光谱、电镜扫描等设备分析细菌纤维素膜的结构。结果表明:干燥方法明显影响细菌纤维素膜的特性,冷冻干燥法制备的膜厚度值、吸水率和水蒸气透过率分别为0.47 mm、88.14%、53.28 g/m~2h,均显著高于其他两种样品(p<0.05);直接干燥法制备的膜的拉伸强度为46.7 MPa、冷冻干燥法制备的细菌纤维素膜的断裂伸长率为4.48%,显著性高于其他两者(p<0.05);直接烘干样品的透光性最好,且直接烘干样品和匀浆后干燥样品的透光率同波长呈正相关;直接干燥法、冷冻干燥法和匀浆后干燥法孔隙率分别为35.21%、69.27%、8.91%,且差异性显著(p<0.05)。细菌纤维素膜的扫描电镜结果显示:冷冻干燥样品结构松散、存在孔洞结构,直接烘干和匀浆后干燥样品结构较为紧致、孔洞较小,且扫描电镜结果与孔隙率结果相一致。红外光谱分析结果表明:三种样品均具有纤维素特征吸收峰,但峰尖锐程度和面积的大小受干燥方法影响较大。因此,干燥方法直接影响细菌纤维素膜的结构,从而影响膜的特性。      

优化西瓜汁培养基提高细菌纤维素产量和性能

以木醋杆菌（Acetobacter xylinum）为发酵菌种,通过Plackett-Burman试验设计进行主效应因子的筛选,对西瓜汁培养基中无水乙醇和FeSO4的添加量进行优化,以细菌纤维产量为评价指标,获得最优的培养基为酵母膏12.5 g/L,蛋白胨10.0 g/L,磷酸二氢钾6.5 g/L,硫酸镁3.1 g/L,硫酸亚铁0.2 g/L,柠檬酸0.3 g/L,用西瓜汁培养基基料配制成1 000 mL,灭菌冷却后无菌地加入无水乙醇36 mL/L。在此最优条件下,细菌纤维素产量为6.39 g/L,分别是西瓜汁培养基基料及基础培养基发酵细菌纤维素产量的6.82倍、1.33倍。优化后的西瓜汁培养基发酵产细菌纤维素,其含水率、复水率、结晶度、热稳定性较优,分别比基础培养基提高了0.59%、3.27%、5.04%和6.03%。     

动态发酵合成球形细菌纤维素条件研究

细菌纤维素(BC)是优良的新型生物材料,尤其以球形BC为代表,在各领域应用广泛。目前,动态发酵产BC多以不规则团块状、星球状、丝状为主,应用范围较局限。故通过控制生产条件,获得均匀度较高的球形BC有着迫切的需要。在动态发酵时,以椰冻驹形杆菌（Komagataeibacter nataicola）Y19作为生产菌株,以中等大小BC的质量及数量百分比为考察指标,研究转速、发酵液液深及发酵容器直径引起的供氧效率及剪切力变化对动态发酵产球形BC合成规律的影响。结果表明,供氧效率提高、剪切力增大时,可使球形颗粒变小,颗粒数量增加。在发酵容器直径为6.0 cm,液深为2.40～2.75 cm,转速为130 r/min时,中球BC质量与数量百分比均＞40%,均匀度最佳。     

茶水发酵法生产细菌纤维素的研究

主要介绍了以茶水、白砂糖为原料,利用木醋杆菌(Acetobacterxylinum)发酵生产细菌纤维素的工艺流程,为细菌纤维素的大规模生产开发出了成本低、来源广泛的原料。     

优化陈米糖化液提高细菌纤维素产量的研究

以木醋杆菌（Acetobacter xylinum）为发酵菌种,通过Plackett-Burman试验设计确定了陈米糖化液培养基中酵母膏、KH2PO4、FeSO4、乙醇对木醋杆菌发酵产细菌纤维素具有显著影响,并采用Box-Behnken试验设计对各显著影响因子进行优化,获得最优的陈米糖化液发酵培养基配方为：在陈米糖化液培养基基料中加入酵母膏13.1 g/L、蛋白胨10 g/L、KH2PO4 5.7 g/L、MgSO4 3.1 g/L、FeSO4 0.3 g/L、柠檬酸0.3 g/L、无水乙醇4.0%。在此优化条件下,细菌纤维素的产量为7.08 g/L,是陈米糖化液培养基基料发酵产细菌纤维素（0.38 g/L）的18.6倍,比基础发酵培养基细菌纤维素产量（4.80 g/L）提高了47.5%。     

醇类对木醋杆菌JMCW-1合成细菌纤维素的影响

研究了不同醇类对木醋杆菌JMCW-1的影响。结果表明,不同醇类的添加对发酵液的pH影响不大;添加乙醇、丙三醇、乙二醇的发酵液中残糖含量均远远高于空白对照组,添加聚乙二醇的发酵液中残糖含量随添加量的增加先稍稍降低再升高随后又降低,添加聚乙烯醇的发酵液残糖含量随添加量的增加逐渐降低;添加乙二醇的发酵液OD值降低,添加其他5种醇的发酵液OD值升高;添加乙醇、丙三醇和聚乙烯醇可以提高细菌纤维素的产量,乙醇添加量为3.5%时,细菌纤维素的干质量最高,达到22.6 g/L,为未添加时的7倍;甲醇的添加对细菌纤维素的产量无明显影响。添加聚乙二醇、乙二醇对细菌纤维素的产量有一定的抑制作用。     

添加羧甲基纤维素钠对动态细菌纤维素生产的影响

考察添加不同浓度羧甲基纤维素钠(CMC-Na)对Acetobacter xylinum NUST4.1在摇瓶和机械搅拌发酵罐中产细菌纤维素(BC)的影响。结果发现:添加0.06% CMC-Na能有效解决发酵罐中严重结团和菌株逐级放大后生产稳定性差的2大难题,而且能显著提高纤维素产量,优化发酵罐基本工艺后能获得3.35g/L干纤维素,是基础培养的3.1倍。     

醋酸杆菌合成细菌纤维素的发酵动力学研究

对巴氏醋酸杆菌合成细菌纤维素的发酵动力学特性进行了研究，通过Logistic方程，提出了发酵过程中菌体生长、纤维素合成、基质消耗的动力学模型。采用Origin6．0软件对实验数据进行处理，得到了巴氏醋酸杆菌分批发酵合成细菌纤维素的动力学模型参数。对实验数据与模型进行比较，结果表明模型与实验数据能较好地拟合，基本上反映了巴氏醋酸杆菌分批发酵过程的动力学特征。