不同种类废纸纤维形态及结构特性研究

目的研究4种最常见废纸纤维的性能,探索废纸纤维更广泛的用途,从而实现废纸的高值化和资源化利用。方法通过纤维分析、FT-IR、XRD、SEM、TG等手段研究旧报纸、箱纸板、打印纸、书刊纸纤维的形态、结构特性、结晶情况和热解性能。结果旧报纸纤维表面较粗糙,纤维受损严重,且扭结程度较大,细小纤维含量多,热稳定性最差;旧箱纸板纤维表面粗糙度相对较高,扭结程度最低;打印纸纤维长径比最大,形态和表面相对完整;书刊纸纤维表面较粗糙,结晶度最大。经FT-IR分析发现,箱纸板纤维表面羟基相对较少,打印纸和书刊纸存在较多的填料。结论旧箱纸板和书刊纸纤维的综合性能相对较好,更利于与其他材料复合成型。     

尼龙66电纺纳米纤维膜的纤维分散形态和结晶性能

采用高压静电纺丝方法,制备了尼龙66电纺纤维膜,纤维的直径为纳米级。运用场发射扫描电镜(EFSEM)观察了纺丝液的浓度、电压、固化距离等参数对尼龙66电纺纤维膜的纤维分散形态和直径大小的影响,运用XRD分析了纺丝液浓度和电压对电纺纤维结晶度的影响。结果表明,纺丝液浓度对纤维分散形态有决定性作用,尼龙66电纺纤维膜结晶度比未纺丝的尼龙66的结晶度要低得多,并且电压对结晶度影响很大,电压增加使结晶度降低,电纺纤维膜的晶体结构趋于无定型。     

不同脱墨方式对纤维形态及超分子结构的影响

对桉木浆进行了碱性脱墨、中性脱墨和酶法脱墨,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及红外光谱(FT-IR)等表征手段研究了不同脱墨方式对纤维形态及超分子结构的作用,并讨论了纤维微观结构的变化与纤维润胀性能的关系。结果表明,脱墨方式对纤维形态及超分子结构都有明显的影响,其中碱性脱墨对纤维形态及超分子结构的作用最为明显,中性脱墨次之,酶法脱墨最小。同时,经脱墨处理后,桉木浆纤维保水值总体呈上升趋势,其中碱性脱墨后保水值增加最大。     

纸张表面形态立体观测及表征系统研究与应用

目的研究纸张表面微观形态观测系统,对纸张表面形态进行高精度的立体观测及细节表征。方法通过组合DT-400E精密程控三维平移台和基恩士LJV-7200二维激光扫描仪,开发高精度纸张表面形态立体观测及表征系统硬件部分,扫描并传输纸张表面形态点云数据至计算机。研发系统软件部分的相应软件将得到的纸张表面形态数据进行处理、表征和分析。结果该系统精确、直观地还原并分析了纸张的立体表面形态,并使局部细节得到了详细表征,其点云数据可应用于3D打印或其他方向。结论利用该系统对样张扫描,可以科学而准确地对纸张表面形态进行立体观测和分析,为研究纸张表面形态对印品质量的影响提供了有效而新颖的手段。     

纳米材料改性纸张包装性能的研究进展

目的综述国内外纳米材料改性纸张性能的研究进展,为进一步开发纳米材料在包装工业中的应用提供科学的研究基础。方法概括纳米材料改性纸张性能的方法,分析纳米纤维素、壳聚糖纳米粒子、纳米黏土、纳米氧化物和金属纳米粒子分别对纸张包装性能的影响,及国内外相关的研究进展,并进一步总结纳米材料改性包装纸的应用领域和发展展望。结论大量研究结果表明,在造纸时加入或在纸表面涂覆纳米材料是改善纸张表面特性、光学特性、力学特性、印刷适性和阻隔性能等的有效途径。     

PVAC／PP复合纤维的结构与性能研究

热重的结果表明，聚醋酸乙烯酯与聚丙烯共混后，其热稳定性增加，同时用Ｘ射线衍射及双折射等方法研究了ＰＶＡＣ／ＰＰ复合纤维的结构与力学性能的关系，发现拉伸数提高，纤维力学性能及ＰＰ结晶度增大，在体系中加入乙烯－醋酸乙烯共聚物，其相容性得到改善，力学性能进一步提高。     

镍铁纤维的形态结构及性能研究

采用圆铜管包覆拉拔镍铁合金丝后经电解化学处理制备出了单丝长度38～40mm,直径约10μm吸波镍铁纤维束丝。采用扫描电镜、X射线衍射、振动样品磁强计(VSM)及纺织纤维性能测试仪器对纤维的形貌、组分、磁性能及可纺性能进行了表征分析。实验结果表明此镍铁纤维截面呈不规则异形,纵向光滑有多道沟槽、无卷曲,长径比达3800以上,此结构有利于增强其可纺性能和吸波性能。纤维镍、铁总含量高达90%以上,比饱和磁化强度达63.45A.m2/kg,初始磁导率达2035H/m,远高于常规铁氧体吸波材料;其拉伸、弯曲、摩擦等可纺性能与不锈钢纤维、棉纤维做了对比,预测了镍铁纤维可用于纺织加工开发柔性吸波织物。     

红外光谱和固体核磁共振解析回用桉木纤维的超分子结构

采用傅里叶红外光谱和交叉极化结合魔角旋转技术13C核磁共振研究了纤维回用次数对其超分子结构的影响。结果表明,与原纤维相比,经过1次、3次和5次回用后的纤维素分子间氢键O(6)H…O(3’)的相对含量分别增加了7.49%、9.24%和11.98%,证实了1次回用对纤维氢键结构影响最大。另外随着纤维回用次数的增加,基原纤尺寸稳定在3.94 nm~4.49 nm之间;5次回用后基原纤聚集尺寸从原纤维的11.69 nm增至23.96 nm,表明了回用对纤维聚集态结构产生了影响。     

纸张性能与印刷适性关系的建模研究

通过模糊建模系统,对试验数据建立三维模型,验证了影响印刷适性的诸多因素中,纸张的油墨吸收性对于其印刷适性影响最大,其次是纸张印刷表面强度,影响最小的是不透明度,并分析了这3个主要纸张性能的理想参数区间。     

木纤维-聚乳酸复合材料性能与聚乳酸性能的相关性

用高速混合-平板热压法制备了70%木纤维含量的木纤维-聚乳酸(WF-PLA)复合材料,研究了不同聚乳酸(PLA)对WF-PLA复合材料的耐水性、弯曲强度和弯曲模量、PLA分子量及热性能的影响。结果表明,PLA与木纤维复合后,弯曲模量明显增加,复合材料中PLA分子量和熔融温度明显下降;PLA性能对WF-PLA复合材料性能影响显著,WF-PLA复合材料中PLA分子量随PLA原料分子量下降而下降,高分子量PLA制备的WF-PLA复合材料耐水性更好,弯曲强度和弯曲模量更高;在PLA改性时,应避免引起PLA分子量下降。     

用于燃料电池碳纤维纸的研究进展

介绍了用于燃料电池碳纤维纸的国内外研究情况并说明了其生产的工艺流程,分析了用于燃料电池碳纤维纸的特点,指出了国内研制碳纤维存在的问题及其发展前景.     

混合废纸纤维对发泡缓冲包装材料性能的影响

目的 研究废箱板纸和数字印刷废纸混合比例对发泡材料各项性能的影响,确定最佳纤维混合比例。方法 以废箱板纸和数字印刷废纸为主要原料,通过微波发泡法制备了一种废纸纤维发泡材料,通过微距镜头及扫描电镜对发泡材料微观结构进行观察。结果 研究表明,当废箱板纸纤维和数字印刷废纸纤维质量比为12.5∶2.5时,得到的材料综合性能最优,其密度为0.112 g/cm³、发泡倍率为1.728、变形能为6.463×10⁴J/m³、缓冲系数为5.922。结论 将2种废纸纤维混合起来所制备的发泡材料具有低密度、高发泡倍率和较好的缓冲性能。     

Ladderlike Polyphenylsesquioxane-Doped Cellulose Insulation Paper with Upgraded Mechanical Strength

Ladderlike polyphenylsesquioxane (L-PPSQ) with special planar ladder structure is significant to upgrade the mechanical strength of cellulose insulation paper. In this study, the effect of different content of L-PPSQ on mechanical properties and dielectric properties of cellulose is first investigated by molecular simulation, and then insulation paper doped with L-PPSQ is prepared for experimental verification. It is indicated in the simulation results that the elastic modulus, bulk modulus, and shear modulus of the cellulose are enhanced up to 36.82%, 27.96%, and 41.80%, respectively, when L-PPSQ is added at 3 wt%, and the cellulose model with 3 wt% L-PPSQ possesses the lowest dielectric constant. The reason is that L-PPSQ can enhance the hydrogen bonding network of cellulose, weaken the degree of molecular chain motion, and strengthen the strength of molecular chains, which in turn manifests as the enhancement of mechanical strength. It is shown in the experimental results that the tensile strength and elongation at break of the composite insulation paper can be enhanced by 16.7% and 35.09% when the L-PPSQ content is 3 wt%, which is consistent with the simulation results. The short-term aging test shows that L-PPSQ can also upgrade the mechanical strength of the insulation paper at high temperatures.     

棉秆皮纤维的提取及其结构、性能研究

为更有效地利用废弃农作物秸秆资源,研究了常温常压碱处理提取天然棉秆皮纤维的技术,讨论了氢氧化钠溶液质量浓度、温度和时间等碱提取工艺参数对棉秆皮失重率的影响,并采用FT-IR、SEM、XRD等方法对优化工艺提取的棉秆皮纤维的化学成分、表面形态、结晶结构、力学性能等进行了表征。结果表明,NaOH质量浓度为15g/L、液固比为30mL/g、处理温度为100℃、处理时间为120min时,棉秆皮失重率较大,木质素、半纤维素、果胶等杂质去除较多。天然棉秆皮纤维结晶度为53.72%,断裂强度约1.6cN.dtex-1,断裂伸长率为5.91%,性能接近天然纤维素纤维黄麻。     

铁氧体制备、形貌与性能的关系研究

铁氧体作为重要的磁性材料和吸波材料,其制备工艺的改进和形貌的控制都是为了得到优良的性能.阐述了铁氧体制备方法、形貌与性能三者之间的关系,深入分析了溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法等制备铁氧体的方法与针状、棒状、片状、球状和孔状等形貌的铁氧体及各形貌铁氧体与其性能之间的关系;列出了目前铁氧体制备中存在的问题,提出了今后研究的几个方向,同时注重新工艺向工业化生产的转化.     

碳纳米管对纳米炭复合纤维结构与性能的影响研究

采用不同方法将多壁碳纳米管(MWNTs)混合于中间相沥青中,利用氮压式单孔纺丝机进行纺丝,经预氧化、碳化后制得了纳米炭复合纤维,对比研究了混合方式对纳米炭复合纤维的结构和性能的影响.研究结果表明,MWNTs的加入最终改变了纤维的微观结构,尤其经浓酸处理后显著提高了纳米炭复合纤维的力学性能.     

基于PVA纤维-基体界面性能分析水泥基材料的弯曲性能

通过调整水胶比形成三种配比的聚乙烯醇纤维增强水泥基材料(PFRCC),应用单纤维拔出试验测定了PVA纤维-水泥基体界面参数(化学脱粘能Gd和摩擦粘结强度τ0),发现水胶比增加,界面性能参数Gd、τ0均降低;应用三点弯曲试验获得了材料的弯曲韧度和强度,基于PVA纤维-基体界面性能分析,并结合断裂面处PVA纤维宏观影像和微观的扫描电镜(SEM)影像,研究了界面性能对材料弯曲性能的影响。结果表明:低水胶比下由于裂缝处高的应力和界面处纤维与水泥基体高的化学粘结力使大量桥接裂缝的纤维瞬间断裂而失效,导致材料的弯曲韧度和从开裂到弯曲材料强度的增幅较小;中水胶比下裂缝处纤维脱粘后滑动并受摩擦粘结强度作用被严重刮削;高水胶比下裂缝处大量纤维由于界面处低的化学粘结力被拔出,而且拔出的纤维在滑动过程中由于低的摩擦粘结强度被轻微刮削,故桥接裂缝的纤维经历长的滑动,宏观上呈现出高的弯曲挠度特征,因而材料的弯曲韧度和强度的增加幅度显著提高。     

活性碳纤维载银工艺及其表面银颗粒的形态特征

以自制粘胶基活性碳纤维（ＡＣＦ）为载体，通过真空浸渍和真空热分解的方法在其表面沉积银，制得了载银活性碳纤维（ＡＣＦ（Ａｇ）。研究了载银工艺参数对ＡＣＦ（Ａｇ）的银含量、表面银颗粒大小、分布及形态的影响规律，提出了银颗粒的形核与长大机制；此外，还分析了银颗粒与ＡＣＦ结合力的影响因素。     

硬段微区结构与聚氨酯脲弹性体力学性能及耐热性的相关性

以聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、混合异氰酸酯(n(TDI)∶n(MDI)=1∶1)分别为硬段,采用预聚体法合成了一系列不同硬段微区结构的聚氨酯脲弹性体,并通过红外光谱、热重分析、差示扫描量热以及力学表征等方法,研究了不同硬段微区结构与聚氨酯脲(PUU)体系内部微相分离、热稳定性及力学性能的相关性。结果表明,TDI型聚氨酯脲的NH官能团伸缩振动谱带出现在较低位置(3270cm~(-1)),MDI型NH官能团伸缩振动谱带出现在相对较高的位置(3285cm~(-1)),前者的T_g(-57.6℃)低于后者T_g(-49.5℃),而初始降解温度前者(294℃)高于后者(268℃),混合型的均位于两者之间。因此,TDI型PUU表现出较高的微相分离程度和硬段微区有序度,而MDI型微相混合程度较高、且微相混合程度有助于力学性能的改善。随着温度的升高,PUU内部氢键化NH官能团伸缩振动吸收强度逐渐减弱,谱带吸收位置由低波数向高波数移动,力学性能逐渐下降,当温度处于70℃左右时,其波数出现轻微的突越,力学性能也表现出较快的下降趋势。