天丝对碱锰电池隔膜结构性能的影响

通过Valley打浆机制备不同打浆度的原纤化天丝纤维,与合成纤维、植物纤维混合抄造碱锰电池隔膜纸,研究了天丝打浆度、加入量对碱锰电池隔膜纸的孔径结构、吸液保液及强度性能的影响,并与不含天丝纤维的隔膜纸的孔径分布进行了对比。结果表明,经打浆处理的天丝纤维得到充分原纤化,分丝帚化较好,能形成几十至几百纳米直径的超细纤维;天丝纤维的加入及其较高的打浆度有利于提高纸张的抗张强度和减小纸张孔径,但加入量过多,打浆度过高不利于提高纸张的吸碱率和吸碱速度;较佳的天丝纤维添加工艺为打浆度35~45°SR、添加量10%~15%。     

Li/MnO2一次电池用纸基隔膜的制备和性能研究

本研究以天丝纤维为原料,通过打浆获得原纤化天丝纤维,采用湿法成形技术制备了原纤化天丝隔膜并应用于Li/MnO₂一次电池,对比探讨了不同原纤化程度天丝纤维隔膜和熔喷无纺布隔膜的微观形貌、孔隙结构和电化学性能。结果表明,原纤化程度的增加使隔膜表面细小纤维覆盖主干纤维,同时孔隙率从76.3%降到67.3%,Gurley值从3.30 s增加到10.1 s,平均孔径从0.79μm降到0.35μm,电池欧姆阻抗RΩ从1.55Ω增加到1.94Ω,电池放电电压平台和比容量明显降低。相比于熔喷无纺布隔膜,天丝隔膜厚度较小,平均孔径较小且孔径分布均匀,离子阻抗较低,放电性能稳定。     

超级电容器用原纤化天丝隔膜的制备及性能研究

通过对天丝短切纤维进行打浆处理,获得了具有不同原纤化程度的天丝纤维,并结合湿法成形技术制备得到原纤化天丝隔膜。探究了纤维几何尺寸和形貌对隔膜孔隙结构的影响,对不同孔隙结构隔膜制备的超级电容器电化学性能进行了分析。结果表明,天丝纤维经过不同打浆转数处理后,纤维尺寸和隔膜孔隙结构发生了明显变化。随着打浆转数的增加（20000～250000转）,粗纤维比例显著降低,质均纤维长度从2.29 mm降至0.76 mm。孔隙率从81.2%降至66.3%,隔膜平均孔径从1.20μm降至0.27μm,隔膜厚度从47.7μm降至26.0μm,但不同原纤化天丝隔膜制备的超级电容器的阻抗、比容量、能量密度和功率密度变化并不明显。     

锌银电池用PVA/天丝隔膜的研制

目前快速激活一次锌银贮备电池的隔膜主要是亲水性隔膜和聚乙烯醇(PVA)隔膜组合使用,但亲水性隔膜存在大孔,且湿抗张强度较低。为提高隔膜材料的性能,本研究利用天丝纤维的原纤化特性结合造纸湿法成形工艺制备得到PVA/天丝隔膜,该隔膜定量为28. 8 g/m~2,湿抗张强度为300 N/m,平均流量孔径为3. 52μm,最大孔径为20. 50μm,1 min吸液高度为10 mm。与定量为25. 5 g/m~2的亲水性隔膜相比,PVA/天丝纤维隔膜具有更高的湿抗张强度、更加均匀细小的孔径。     

浆料配比和打浆 对生物快检低定量吸液滤纸性能的影响

通过改变浆料纤维的配比,研究不同打浆度下吸液滤纸性能的变化,以期获得高质量的生物快检试纸用的低定量吸液滤纸。结果表明:在相同打浆度下,100%棉浆吸液滤纸的平均孔径最小,其最大孔径和平均孔径比较接近;配加针叶木丝光浆后平均孔径提高,配加20%针叶木丝光浆吸液滤纸在打浆度22～26°SR时可获得较均匀的孔径分布。100%棉浆吸液滤纸在200g·m-2定量下难以满足生物快检试纸的要求,配加20%～25%丝光浆并控制19～20°SR的打浆度可满足低定量吸液滤纸吸液性580～590g·m-2和厚度0.4mm的要求。     

原纤化天丝超细纤维微滤膜的制备及性能研究

通过对天丝纤维进行预处理和原纤化,制备出可生物降解的天丝超细纤维。将天丝超细纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维（PET）按一定的配比混合后,通过湿法成形工艺制备微滤膜。结果表明,天丝超细纤维具有较高的比表面积和较小的平均直径,比表面积可达到6.43 m²/g,平均直径为414 nm。当在微滤膜中添加20%原纤化天丝超细纤维（纤维-3）时,与未添加原纤化天丝超细纤维相比,微滤膜的匀度指数和平均孔径大幅下降,匀度指数从67.1降低到35.7,平均孔径从11.37 μm减小到3.14 μm,抗张强度从334 N/m提高到1180 N/m。     

超级电容器隔膜制备及其孔隙率对电化学性能的影响

根据隔膜性能要求,采用低浓轻刀打浆和高浓磨浆两种方式制备微纤化纤维,对制备的隔膜进行了物理性能检验,并针对不同孔隙率隔膜制备的超级电容器进行了电化学性能分析。结果表明,与低浓轻刀打浆方式相比,高浓磨浆可以有效地保留纤维长度,提高纤维长径比,在打浆度为85°SR时,隔膜抗张强度达到0.55kN/m,孔隙率为67%,葛尔莱透气度为41.7μm/(Pa·s)。随着隔膜孔隙率的提高,超级电容器的比电容在0.5 A/g电流密度下逐渐增大;孔隙率为68%的隔膜制备的超级电容器循环伏安特性曲线呈明显的矩形,表现出良好的电容性能。     

纸浆纤维的改性及其用于口罩滤材的制备性能研究

以漂白硫酸盐针叶木浆(NBKP)、漂白硫酸盐阔叶木浆(LBKP)为原料,利用氢氧化钠∕尿素∕硫脲溶剂体系在低温环境下进行改性,通过协同打浆处理,得到整体形态不变的、适当分丝帚化的纸浆纤维,并用于制备口罩滤材。通过测试滤材松厚度、孔径、透气度等结构参数和性能,与市售PM2.5防护口罩滤材对比,探究合适的纸浆纤维改性工艺及配抄方案。结果表明,改性后的NBKP打浆度18°SR、LBKP打浆度20°SR,二者质量比2∶8时,制备滤材各项性能指标与市售口罩最接近,其松厚度为4.36 cm³/g,透气度为287.19 L/(m²·s),平均孔径为36.69μm,最大孔径为39.86μm,对6000目滑石粉过滤效率可达99%。     

天丝纤维在碱锰电池隔膜中的应用研究

介绍了天丝纤维的特性和在碱锰电池隔膜生产中的应用情况。天丝纤维经打浆设备处理后能较好地原纤化,可与丝光化木浆、耐碱性纤维和水溶性纤维混合湿法抄造碱锰电池隔膜。测试结果表明,天丝纤维的加入可以生产出性能指标良好的电池隔膜。原纤化的天丝纤维是碱锰电池隔膜生产的理想原料。     

原纤化Lyocell纤维的制备及结构分析

通过槽式打浆(荷兰式打浆机)、盘磨磨浆、PFI磨打浆3种方式制备打浆度一定的原纤化Lyocell纤维浆料,并用此浆料制备了Lyocell纤维纸.通过测定浆料保水值、纤维长度分布、纸张透气度、孔径等指标,分析了打浆方式对原纤化Lyocell纤维的结构、形态以及纸张性能的影响.研究结果表明,槽式轻刀打浆Lyocell纤维原纤化结构丰富,其保水值最高且纤维长度最长,分别为73.7%和1.35mm(数均长度).Lyocell纤维的原纤尺寸在几十纳米到几百纳米之间.具有巨大的长径比,用此原纤化纤维制备的纸张具有丰富的迷宫孔结构,其孔径最小,透气度最大,分别为4.7μm和623mL/min.     

不同打浆度玻璃纤维的形态及其抄片性质

对不同打浆度的玻璃纤维的纤维形态和抄片性能进行研究。实验表明:随着打浆度的增加,玻璃纤维的长度逐渐下降、粗度先增大后减小,在39°SR时达到最大;纤维的扭结和卷曲比例先降低,在49°SR又增大。玻璃纤维抄片的紧度随打浆度增加而大幅增大,当打浆度大于39°SR后,紧度变化不显著。打浆度升高,抄片的抗张强度增大,透气度减小;导热系数先减小后增大,在39°SR时导热系数最小,为0.015 W·(m·K)-1。     

竹纤维真空绝热板芯材的结构和性能研究

以漂白竹浆为原料,探讨了打浆度对竹纤维真空绝热板芯材结构和性能的影响,以期获得隔热性能较好的竹纤维真空绝热板。结果表明,在打浆度为14.9°SR条件下,竹纤维真空绝热板芯材的平均孔径为21.7μm,孔隙率为75.7%,密度为0.287 g/cm~3;由其制备出的竹纤维真空绝热板导热系数为12.6 m W/(m·K),具有较好的隔热性能。通过扫描电子显微镜和透气度测定仪分析表明,随着打浆度的增加,竹纤维真空绝热板芯材纤维表面分丝帚化严重,结构致密,透气性能降低。     

不同打浆度胶原纤维形态及抄片性质

采用机械方法分离制革废弃物的胶原纤维,并对其进行打浆处理,对不同打浆度的胶原纤维形态和抄片性能进行了研究。实验表明:打浆度在80°SR以上时,胶原纤维才能较好地分散;采用扫描电子显微镜及粒径统计法测定不同打浆度下(80°SR、85°SR、92°SR)胶原纤维的直径,发现纤维直径多分布在0.1μm左右,且随着打浆度的提高,纤维粗细更加均匀;通过湿重法间接表示纤维长度,实验表明在85°SR时纤维长度达到最大,后逐渐降低;随着打浆度的提高,抄片紧度、抗张强度和撕裂强度均增加,92°SR抄片的抗张和撕裂强度可分别达到14.60N.m.g-1、5.553N.mm-1;但抄片透气性及透水汽性降低。     

两种纤维素纤维的原纤化及抄造特性

主要对天丝纤维和丽赛纤维的原纤化形态随打浆强度的变化进行了研究：同时表征了不同打浆强度下,天丝纤维和丽赛纤维的抄造性能。结果表明,通过控制打浆强度,天丝纤维和丽赛纤维的长度、直径、扭曲程度和原纤化程度都会发生变化;在打浆强度增强的过程中,天丝纤维和丽赛纤维均首先被迅速地切断,然后才开始出现明显的原纤化现象;相对于纤维长度而言,天丝纤维和丽赛纤维的打浆度均对纤维原纤化的程度更敏感;相对于丽赛纤维,天丝纤维具有高度的原纤化特性和大幅的形态可控性。本研究加深了对天丝纤维和丽赛纤维的认识,为纤维素纤维在高精度过滤等特种纸领域的应用提供了一定的借鉴。     

芳纶Ⅲ纤维的原纤化研究

对芳Ⅲ纤维进行原纤化处理并对原纤化过程中纤维的形态结构变化进行了研究。SEM观察发现:芳Ⅲ纤维在原纤化过程中出现皮层剥落、结构疏松、轴向劈裂、进一步解离从而实现原纤化。对制备的芳Ⅲ原纤化浆粕进行表征,结果表明制得的浆粕打浆度达到60°SR,保水值为261%,比表面积9.42m2/g,结晶度42.49%。     

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。     

麻竹纤维制备铝电解电容器隔膜性能研究

本研究在低紧度下,以麻竹浆和剑麻浆为原料,经相同的过程处理后,通过PFI磨浆处理,采用PTI湿法成形制备单层铝电解电容器隔膜,探讨麻竹浆作为电解电容器隔膜原料的可行性。对浆料制备的电解电容器隔膜孔径结构、吸水性能、绝缘性能进行测试。结果表明,打浆度20、65 °SR的麻竹隔膜平均孔径分别为24.88、1.11 μm,Cobb吸水值分别为26.89、35.59 g/m²,交流击穿强度分别为59.12、97.98 kV/cm。打浆度20和65 °SR的剑麻隔膜平均孔径分别为26.67、7.12 μm,Cobb吸水值分别为21.25、33.24 g/m²,交流击穿强度分别为50.68、92.21 kV/cm。麻竹隔膜的表面吸水能力、击穿强度大于剑麻隔膜,同时其孔径小于剑麻隔膜,说明麻竹浆可以做铝电解电容器隔膜原料。     

天丝纤维在变压器绝缘纸板中的应用

天丝纤维是一种溶剂型再生纤维素纤维,研究了天丝纤维原纤化程度及其对浆料性能的影响,探讨了天丝纤维与针叶木浆配抄对变压器绝缘纸板机械性能和电气性能的影响。研究结果表明,天丝纤维容易原纤化,原纤化程度越高,纤维变得更加柔软和扭曲,表面更加粗糙,分丝帚化越多;相对100%针叶木浆抄造的绝缘纸板,针叶木浆与天丝纤维配比为85∶15配抄的绝缘纸板的紧度降低4.8%,抗张指数下降2.9%,吸油率提高11.9%,在空气中的击穿电压提高5.8%,在油中的击穿电压提高25.8%,天丝纤维显著提高了绝缘纸板的吸油率和电气强度。     

蚕丝口罩过滤芯纸对PM10的过滤性能研究

通过改变打浆度和定量,研究了蚕丝口罩过滤芯纸对PM10的去除效果。结果表明:提高打浆度可有效提高蚕丝过滤芯纸对PM10的去除率,当打浆度为42°SR时,定量为22 g/m2的纸页对PM10具有较好的过滤效果,同时具有较好的透气性。相同打浆度下,提高纸页的定量,可提高其对PM10的去除率;当定量超过22g/m2后,纸页定量对PM10的去除率影响变小。     

一种阻燃性空气滤纸的研制

本论文主要对空气滤纸的阻燃处理和苯丙乳液浸渍处理进行了探讨。选用的纤维原料为丝光浆、针叶木浆和聚丙烯纤维,其绝干量比为40∶40∶20,针叶木浆的打浆度选为30°SR,经质量分数为4%的阻燃剂溶液浸渍后,再经过固含量为4%的苯丙乳液固化,所得空气滤纸的最大孔径为37.20μm,平均孔径为10.95μm,最小孔径为3.27μm,透气度为130L/(m2.s),滤纸的续焰时间和灼焰时间都为0s,炭化长度为4m m。可见,滤纸具有一定的阻燃性能,且其他物理强度也都满足行业标准QB/T 4031-2010。