利用LiCl/DMAc技术制备纤维素包装膜的研究

主要研究以木浆为原料,以LiCl/DMAc为溶剂,制备可降解纤维素包装膜的技术与方法.通过改变浆粕浓度、凝固浴温度和浓度,可制备不同力学性能的纤维素包装膜.结果表明:纤维素浓度在7%时成膜性能最好;随着凝固浴浓度的增加,膜的力学性能先上升,后下降;相对于凝固浴浓度,凝固浴温度对膜力学性能有更大影响.     

天然植物纤维型鲜肉保鲜包装膜的研究

采用NMMO-纤维素法制备保鲜包装膜,通过改变纤维素浓度、凝固浴温度与浓度、抗菌剂种类及浓度等影响因素,最终得出较佳制备工艺;对薄膜进行性能测试,结果表明:纤维素浓度为5%,凝固浴温度为45℃,凝固浴浓度为0%的条件下制成的膜性能较好。对膜进行保鲜处理,并对其保鲜效果进行检测。实验结果为:2.5%的无机抗菌膜、2%的有机抗菌膜、3%的涂膜抗菌膜较适合用于鲜肉包装,其中2.5%无机抗菌膜对大肠杆菌繁殖的抑制效果最佳。     

NMMO工艺条件对纤维素包装膜性能影响的研究

主要研究了不同原料、不同工艺条件对纤维素包装薄膜力学性能的影响.结果表明,棉浆浓度为5%,凝固浴浓度为20%,凝固浴温度为25℃时,可制得有较好力学性能的纤维素包装膜.     

离子液体中再生纤维素纤维的制备及表征

以离子液体为溶剂,采用干喷-湿纺法制备再生纤维素纤维,通过正交设计和系统试验考察了气隙长度、喷头拉伸比、凝固浴浓度和凝固浴温度等工艺参数对再生纤维素纤维力学性能的影响,探究了该体系的最佳纺丝工艺条件,并对此条件下的产物进行表征分析。结果表明,对于该体系,纺丝工艺参数中凝固浴浓度和拉伸比对纤维的拉伸强度、初始模量的影响较大,凝固浴温度对纤维断裂伸长影响较大。此外,最佳工艺条件下制备的再生纤维素纤维具有较高的结晶度,较好的热稳定性及光洁的表面形态。     

影响纤维素包装膜阻隔性能的溶浆工艺参数模型研究

以聚合度为1067的阔叶浆粕为原料,采角LiCl／DMAc为溶剂,利用流延刮膜法制备具有一定透氧透湿性能的纤维素包装膜;通过均匀设计建立制膜的溶解工艺参数与纤维素膜透氧透湿系数的数学模型,并对其进行显著性验证,研究溶浆工艺对纤维素包装膜阻隔性能的影响;实验结果表明：随着活化时间的延长和溶解温度的升高,纤维素包装膜的透氧透湿系数、透氧透湿能力先降低后增大;静置时间的延长将引起纤维素膜的透氧透湿系数降低;回归方程计算得到溶解条件对纤维素膜透氧透湿性能影响呈二次关联。     

PP/EPDM/纳米TiO_2复合材料的性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/纳米二氧化钛(纳米TiO_2)/三元乙丙橡胶(EPDM)复合材料,分别研究了纳米TiO_2和EPDM的含量以及不同共混工艺对复合材料力学性能的影响,并对4种工艺制备的复合材料的形态结构进行分析。结果表明:固定纳米TiO_2含量为3%(wt,质量分数,下同),当EPDM的含量为10%时,PP/EPDM/纳米TiO_2三元复合材料的综合力学性能最好;固定EPDM含量为10%,当纳米TiO_2的含量为4%时,PP/EPDM/纳米TiO_2三元复合材料缺口冲击强度最高;二步法工艺均好于一步法工艺,4种工艺中制备得到"核壳"结构的复合材料韧性最好;纳米TiO_2粒子经两次共混分散性更好,有利于提高韧性。     

无机填料对NMMO法纤维素包装膜性能的影响

利用NMMO技术溶解纤维素,并向纤维素溶液中添加无机填料制备成膜,研究了不同填料种类和添加量对纤维素包装膜力学性能的影响,比较了无机填料用硅烷偶联剂处理前后纤维素包装膜力学性能的变化.结果表明:SiO2、多孔沸石、CaCO3、和TiO2添加量(质量分数)分别为1.5%,1%,0.5% 和0.1%时制备的无机充填纤维素包装膜的力学性能较好;1%硅烷偶联剂处理后的无机充填纤维素包装膜力学性能更好.     

基于太阳能低温集热蓄热的相变流体制备及性能研究

基于前期对相变流体的实验研究,选定了以质量分数为20%的烃类相变流体作为基液,制备了多组以TiO_2纳米颗粒为添加剂,SDBS为分散剂的添加纳米颗粒的相变流体。通过改变纳米颗粒质量分数、粒径以及分散剂质量分数,分析不同相变流体随温度变化的热物性及稳定性,最终得出烃类相变流体中分别添加质量分数为0.1%的20 nm TiO_2纳米颗粒及质量分数为0.1%的SDBS分散剂,其热物性及稳定性最佳。为添加纳米颗粒的相变流体的制备及其在太阳能低温集热蓄热领域的应用提供了参考。     

凝固浴温度对 NMMO 工艺纤维素膜性能的影响

采用 NMMO 溶解工艺,制备了可完全降解的纤维素膜,研究了凝固浴温度对纤维素膜机械强度、溶胀性、抗菌剂保留率、抑菌性能的影响。 结果表明:随着凝固浴温度的升高,纤维素膜的拉伸强度、断裂伸长率下降,且导致纤维素膜在不同食品模拟液中的溶胀度改变;同时凝固浴温度的改变,纤维素膜中百里酚的含量显著降低,从而抑菌效果也相应降低。     

纳米TiO_2/PC-PP光扩散复合材料的结构与性能

采用熔融复合的方法制备了纳米TiO_2/聚碳酸酯-聚丙烯(TiO_2/PC-PP)光扩散复合材料。分别采用SEM和DSC研究了纳米TiO_2/PC-PP复合材料的微观结构和等温结晶性能,并研究了复合材料的热稳定性与光学性能。结果表明:纳米TiO_2的加入使得光扩散体系中分散相的平均尺寸变小,形态更加均一,并且随着复合材料中纳米TiO_2质量分数的增加,复合材料的半结晶时间逐渐延长,总体结晶速率变慢。纳米TiO_2的加入使复合材料的初始热降解温度以及最终残余量升高,当PP中纳米TiO_2质量分数为5%时,复合材料的透光率达到80%,雾度为88%,此时纳米TiO_2/PC-PP复合材料的光扩散性能较好。     

用高分子量微生物纤维素制备超细高强纤维纺丝工艺的研究

微生物纤维素粉末为原料,用LiCl/DMAC作为溶剂制得纺丝液,通过喷丝及多级凝固浴凝固成型,在不同的牵伸倍数下制备超细高强度再生纤维并对其机械性能、结晶度、晶粒尺寸、形貌等进行了系统的研究。其结果表明:第一凝固浴中采用负牵伸为50%时,所得的初生纤维表面光滑、结晶度高、直径细、力学性能强;在第二凝固浴和第三凝固浴中采用总的牵伸倍数为1.16倍时,所制备的纤维综合性能较好,细度为7~8微米,断裂强度达到1.0576个GPa,大大超过了同类天然纤维的强度。     

高疏水表面的聚偏氟乙烯中空纤维膜制备方法研究

采用稀溶液相转化法制备出小粒径的聚偏氟乙烯(PVDF)粒子,然后通过超滤方法将其涂覆在PVDF基膜表面上,得到了高疏水性表面的PVDF疏水膜.初步考察了凝固浴组成和凝固浴温度等稀溶液相分离条件对PVDF粒子的形成以及疏水膜性能的影响.结果表明,通过稀溶液相转化方法可以在基膜表面构建微纳米结构,凝固浴组成对改性疏水膜的表面微纳米结构影响很大,以质量分数为60%DMAc水溶液为凝固浴条件下得到的疏水膜接触角最高,达到144.9°,较基膜的接触角80°显著提高;凝固浴组成对疏水膜的透气系数和透水压力也有影响,透水压力由0.24 MPa提升至0.28 MPa;凝固浴组成对改性后疏水膜的孔径没有明显影响;随着凝固浴温度的升高,接触角呈增大趋势.     

光/生物双降解纳米TiO2/CMC基高吸水树脂的合成及性能研究

以丙烯酸、丙烯酰胺和羧甲基纤维素(CMC)为原料,加入改性纳米TiO_2颗粒,采用反相悬浮聚合法制备光/生物双降解纳米TiO_2/CMC基高吸水树脂。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对高吸水树脂进行了表征并分析了其结构。研究了引发剂用量、交联剂用量和油水(环己烷、水溶液)体积比对高吸水树脂性能的影响。在引发剂用量为0.85%(质量分数),交联剂用量为0.08%(质量分数),油水体积比为4∶1条件下,纳米TiO_2/CMC基高吸水树脂吸蒸馏水倍率为838.3g/g,吸0.9%生理盐水倍率为90.3g/g,在土壤中98d降解率达28.72%,紫外光照射下降解率在48h内达到27.78%,说明制备的高吸水树脂具备较强的生物和光降解能力,有望应用于农林业中作物的保水保肥。     

再生纤维素/TPU复合膜的制备及性能研究

采用DMAC/LiCl为溶剂,分别溶解纤维素与氨纶切片TPU,强烈机械搅拌共混均匀,以蒸馏水为凝固浴制备再生纤维素/TPU复合膜,用核磁共振1 H NMR分析谱图表征了TPU的结构特征,傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、材料万能拉伸仪对复合膜的结构及强力性能进行了测试,采用WGT-S透光仪测定了复合膜的透光率,结果表明TPU引入纤维素矩阵中,一定程度上破坏了再生纤维素膜的结晶度,大大提高了再生纤维素膜的断裂伸长率,降低了其拉伸强度,当TPU加入量为20%(质量分数),再生纤维素膜的断裂伸长率提高到65%,透光率均保持良好。     

以纳米Al2O3为添加剂CA/PAN共混超滤膜的制备

以纳米Al2O3为添加荆,采用相转化法制备了醋酸纤维素/聚丙烯腈(CA/PAN)共混超滤膜.采用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察不同条件下制备的CA/PAN共混超滤膜的表面、截面及内部的微观结构.结果表明,纳米Al2O3可有效的控制大孔的形成,不同的凝固浴温度时膜的表面及截面结构有很大影响.     

酚醛树脂/活性炭基微孔炭膜制备及结构调控

以酚醛树脂和活性炭为主要原料,甲基纤维素为黏结剂,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用压模成型及一步炭化法制备高比表面积酚醛树脂/活性炭炭基微孔炭膜(PRCM),通过调节原料配比及制备工艺参数等实现微孔炭膜结构的可控制备.结果表明,当酚醛树脂质量分数为45%,炭化温度1 150℃,PVB添加质量分数20%时,酚醛树脂/活性炭微孔炭膜的抗折强度、电导率、孔隙率、纯水通量和比表面积分别为8.2 MPa、400.3μS/cm、44.2%、93 L/(m~2·h)和370.2 m~2/g.此外,采用溶胶-凝胶法将纳米TiO_2负载微孔炭膜制备电催化膜电极(TiO_2/CM).在相同配比和制备工艺条件下,对比煤基、煤沥青/活性炭以及酚醛树脂/活性炭三种原料所制备电催化炭膜的电化学和电催化降解苯酚性能.结果显示,TiO_2/PRCM具有最优的电化学活性和催化降解效率.以其所构建的ECMR处理10 mmol苯酚废水时,COD和苯酚去除率分别可达86.5%和94.6%.这是因为PRCM具有较高的比表面积和石墨化程度,导致其具有较高的催化效率.酚醛树脂/活性炭炭基微孔炭膜在含酚废水过程中展现了良好的电化学和机械性能.     

PAN/LiCl电纺纳米纤维膜的制备及溶液除湿性能研究

溶液除湿方式的空调系统已经广泛应用,为开发用于此系统的一种新型填料,采用静电纺丝技术制备出了聚丙烯腈(PAN)/氯化锂(LiCl)(PAN/LiCl)纳米纤维膜,探讨了LiCl添加量以及辊筒转速对纳米纤维带微观形貌的影响,同时研究了浸泡的除湿盐溶液种类和浓度对溶液除湿性能的影响。结果表明,PAN纺丝液用量为12%(wt,质量分数),LiCl用量为5.5%(wt,质量分数),辊筒转速为140r/min条件下,PAN/LiCl纳米纤维膜的微观形貌较好,纤维带粗细较均匀,并且其浸泡46%(wt,质量分数)的溴化锂(LiBr)溶液进行溶液除湿条件下,纤维膜有较好的溶液除湿性能,除湿效率为96%。在PAN纺丝液中加入LiCl,LiCl能够附着在PAN纳米纤维上,呈现纳米纤维带结构,可使纤维膜的亲水性提高。     

优化纳米TiO_2复合改性工艺研究

以复合改性剂KH570和聚乙二醇(PEG6000)的用量及反应条件为变量,用正交试验优化改性方案,研究复合改性剂对纳米TiO_2抗紫外性的影响。优化方案为:浓度为20%KH570和浓度为0.4%PEG6000以5∶5的质量配合比组成复合改性剂,用量为TiO_2溶液的5%(wt,质量分数),反应pH值为6,反应温度为30℃,反应时间为2h,超声30min。对改性后的纳米TiO_2进行SEM、粒度测试、FT-IR、紫外吸收分析,结果显示:复合改性剂KH570和PEG6000能有效减缓纳米TiO_2的团聚程度,改性纳米TiO_2添加量为3%(wt,质量分数)时,制得的TiO_2/PVC薄膜的抗紫外性能最佳,达到3.46Abs。     

凝固浴条件对湿纺PAN初生纤维截面形状和皮芯结构的影响

借助光学显微镜及图像处理软件研究了凝固浴质量分数、温度、喷丝头牵伸倍率对湿纺PAN初生纤维截面形状和皮芯结构的影响.实验结果表明,较高的凝固浴质量分数(70%)、较高的凝固浴温度能使双扩散比较充分,所得初生纤维截面形状规整趋于圆形,并且芯部致密无孔洞.此外,随着牵伸倍率的升高,皮层厚度降低,皮芯差异增加,牵伸倍率为负牵伸是制备皮芯差异较小初生纤维的手段之一.     

浆粕种类及聚合度对纤维素包装膜结构及性能的影响

利用LiCl/DMAc为溶剂,将5种不同种类及聚合度的纤维素浆粕溶解成了铸膜液,采用相转移的方法制备了纤维素包装膜,并研究了包装膜的机械性能和结构。结果表明:同种类浆粕,纤维素膜的拉伸强度和断裂伸长率随着聚合度的增大而增大;针叶浆制备的纤维素膜的机械强度优于用阔叶浆和棉浆制备的薄膜;通过对包装膜表面结构分析可知,棉浆、阔叶浆、针叶木浆制备的纤维素包装膜的表面粗糙度值依次减小,聚合度为1 286的针叶浆纤维素膜的断面结构最致密。