蒸汽闪爆与碱处理结合法制备棉秆皮纤维

在当前绿色环保的大环境下,为了更环保、有效地利用废弃农作物秸秆资源,采用蒸汽闪爆和低浓度的碱处理相结合的方法制备棉秆皮纤维,并与仅采用碱处理制备的棉秆皮纤维进行比较。采用纤维成分分析,FT-IR、XRD、SEM及拉伸性能测试等方法研究了2种制备方法对棉杆皮纤维的成分、结晶结构、表面形态,断裂强度的影响。结果表明:蒸汽闪爆和碱处理结合制备的棉秆皮纤维的性能较好,棉秆皮纤维的纤维素含量增加,其长度为53.4mm,细度值为29dtex,断裂强度为2.56cN/dtex。     

天然纤维素均相对甲苯磺酰化研究

以二甲基乙酰胺（DMAc）／LiCl为溶剂体系、以三乙胺（TEA）为催化剂，将完全溶解的不同种类的天然纤维素原料和对甲苯磺酰氯（Tos—Cl）在均相条件下进行对甲苯磺酰化反应。优化了反应条件．对产品进行了元素分析、红外光谱分析和X射线衍射分析。研究了纤维素葡萄糖残基与对甲幕磺酰氯的摩尔比、纤维素原料（软木纤维素，棉纤维素以及蒸汽闪爆处理的软木纤维素、棉纤维素）种类及溶解方法对合成产物取代度的影响。     

小麦秸秆SE活化改性后的成膜性能

利用蒸汽闪爆对小麦秸秆进行活化．研究了处理后的麦秸秆纤维素在LiCl／DMAc体系中的溶解及成膜性能，并与其在NaOH溶液体系所成的膜进行比较。结果表明：两种溶液体系溶解机理和粘度有一定差别，所制备的膜在结晶形态、表面和截面结构以及力学性能等方面有很大不同。选择2．0MPa、20s为最佳闪爆处理条件，在LiCl／DMAc体系得到了最大拉伸强度为112MPa、断裂伸长率为6．12％的新型纤维素薄膜。     

蒸汽闪爆—亚氯酸钠—碱处理三步法制备棉秆皮纤维研究

采用蒸汽闪爆—亚氯酸钠—碱处理三步法制备棉杆皮纤维。通过FT-IR、SEM、XRD等研究了所制备棉杆皮纤维的成分、表面形态、结晶结构,保水性能和拉伸性能等。结果表明,蒸汽闪爆—亚氯酸钠—碱处理法制得的棉秆皮纤维表面洁净,长度为57mm,细度为28dtex,断裂强度为2.47cN/dtex,结晶指数为74.56。     

改性处理对水稻秸秆纤维结构和性能的影响

采用酸处理、碱处理与球磨研磨相结合对水稻秸秆纤维进行改性处理。通过红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(XRD)、热失重分析(TGA)等表征方法对处理前后的水稻秸秆纤维的结构与性能进行了测试分析。FT-IR结果表明,酸、碱化学处理方法能有效去除水稻秸秆中的木质素和半纤维素。XRD结果揭示了处理后的秸秆纤维的结晶度得到提高。TGA测试表明,经酸、碱改性处理后,秸秆纤维的热稳定性得到改善,分解温度提高。酸处理和碱处理均可以有效去除部分杂质,达到纯化稻草秸秆的目的,提高水稻秸秆中纤维素的比例。     

纤维改性稀浆封层技术的实验应用

纤维封层和稀浆封层是二种不同的路面中修方法,然而在对普通稀浆封层设备进行改装、在稀浆中均匀地加入纤维后推铺在路面上,就形成了一种全新的结构形式—纤维改性稀浆封层。本文就纤维改性稀浆封层技术的实验应用进行阐述。     

乙基氰乙基纤维素溶液的高压静电场纺丝

研究了乙基氰乙基纤维素／四氢呋喃溶液((E-CE)C／THF)的高压静电场纺丝,制备出直径分布范围为0.25μm～0．75μm的纤维素纤维。通过对纺丝前的乙基氰乙基纤维素和纺丝后所得到的纤维的表征,证明了在高压静电场作用下,乙基氰乙基纤维素分子结构未发生变化。高压静电场作用后乙基氰乙基纤维素结晶度随电场强度的增加先增加后减小。同时,用SEM进一步表征了乙基氰乙基纤维素纤维的结构。     

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。     

棉秆皮预处理对棉秆皮纤维/PP复合材料力学性能的影响研究

用碱处理、蒸汽闪爆、蒸汽闪爆结合碱处理这3种预处理方法制备的棉秆皮纤维作为增强体,通过热压成型制备了棉秆皮纤维/聚丙烯复合材料。首先优化了制备该复合材料的棉秆皮纤维长度、热压温度、压力以及时间等工艺参数,并以此优化工艺为基础,研究了3种预处理方法制备的棉秆皮纤维对复合材料拉伸、弯曲、冲击性能以及微观形貌的影响。结果表明:在棉秆皮纤维长度为8cm、热压温度170℃、热压压力3MPa、热压时间4min条件下制备的复合材料性能较优;在3种预处理方法中,采用蒸汽闪爆与碱预处理棉秆皮纤维制备的复合材料性能最优,复合材料拉伸强度为36.290MPa、拉伸模量为4557.40MPa、弯曲强度为63.31MPa、弯曲模量为4780.00MPa、冲击强度为485.0J/m。     

石棉尾矿和蛇纹石高效综合利用技术

一、成果技术特点及创新 采用酸浸、滤洗、控制碱析氢氧化镁以及酸浸渣碱溶、滤洗、稀酸法控制沉析二氧化硅工艺，并在碱析和稀酸沉析过程中适时进行表面处理或表面改性，制备超细氢氧化镁和超细高比表面积二氧化硅。     

无机盐/离子液体对再生纤维素结构与性能的影响

合成了一种离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑亚磷酸甲酯盐([Amim][(MeO)PHO_2]),这种离子液体能很好地溶解纤维素,并加入与其阴离子结构类似的无机盐亚磷酸氢二钠(Na_2PHO_3)组成复合溶解体系。文中研究了离子液体和复合体系对纤维素结构与性能的影响,通过对原生和再生纤维素展开红外光谱、热重分析、X射线衍射及聚合度的测试表征,结果显示再生纤维素没有发生衍生化,但热稳定性和结晶度及聚合度均比原生纤维素低,且随着复合溶解体系中Na_2PHO_3含量的增大,从中再生出来的纤维素的聚合度越高、热降解温度越高、结晶度越低。这种结果可能是由于无机盐的加入降低了离子液体对纤维素的酸降解而导致的。     

Zeolite-filled regenerated cellulose membranes for pervaporative dehydration of glycerol

Regenerated cellulosic membranes were prepared by dissolving linter pulp in N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) solution with four different cellulose concentrations (3, 5, 8 and 10 wt. % cellulose) at three different coagulation temperatures (5, 25 and 50 °C). Zeolite 13 X with an average particle size of 310 nm and Zeolite 4A with an average particle size of 270 nm were added during dissolution. The resulting composite membranes were characterized by Fourier Transform Infrared (FTIR), Thermogravimetric Analyzer (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM), and Transmission Electron Microscopy (TEM). Pervaporation performances of the zeolite filled and unfilled regenerated cellulose membranes were tested for glycerol/water mixture.Chemically and thermally stable regenerated cellulose membranes could be prepared by using submicron sized zeolite loading maximum of 50%. The SEM pictures showed that the zeolite particles in polymer phase were uniformly distributed. It was concluded that the zeolite filled regenerated cellulose membranes have minimum degradation during membrane preparation obtained from NMMO and could be used as pervaporation membranes. At 30 °C and with the addition of 20 wt. % Zeolite 13 X to the cellulose membrane, the flux and selectivity was obtained 65 gm⁻²h⁻¹ and 1681 for 90 wt% glycerol aqueous solution, respectively.     

高透明羧甲基纤维素/纤维素纤维复合薄膜的制备及其力学性能

针对传统电子器件衬底柔韧性差、不可生物降解的问题,研究了以羧甲基纤维素（CMC）和纤维素纤维为原料,结合抄纸和浸渍工艺,制备在柔性电子器件领域具有潜在应用的高透明CMC/纤维素纤维复合薄膜衬底。分别探究了CMC与北木纤维的配比和CMC分子量对薄膜透明度和力学性能的影响。研究了纤维素纤维的种类（北木、桉木、马尼拉麻和蔗渣纤维）对高透明CMC/纤维素纤维复合薄膜力学性能的影响。结果表明：CMC与北木纤维质量比为7∶3、CMC分子量为700 000时,所制备CMC/北木纤维复合薄膜的透明度为90%,拉伸强度约为111 MPa,耐折度达到2 526次。这种可生物降解、高柔韧性、高强度和高透明的CMC/纤维素纤维复合薄膜有望作为衬底用于构建下一代绿色、柔性电子器件,促进人类社会的可持续发展。     

磷酸酯类离子液体对纤维素溶解性能的研究

采用一步法合成了两种磷酸酯类离子液体:1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([MMIM]DMP)和1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMIM]DEP),并比较了它们对纤维素的溶解性能。结果表明,两种离子液体均能在一定条件下溶解纤维素,而[EMIM]DEP表现出较优的溶解能力,再生得到纤维素膜;随着溶解温度的升高,溶解时间缩短。采用红外光谱(FT-IR)、热重失重(TGA)分析、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等对再生前后的纤维素进行了表征。结果表明,未经活化的纤维素可直接溶于离子液体中而不发生其它衍生化反应;溶解再生后的纤维素晶型发生变化;经[EMIM]DEP溶解再生后纤维素热稳定性和聚合度下降较小,再生纤维素膜结构致密均一。     

成型方法对纳米纸表面形貌与光学性能的影响

通过TEMPO氧化、高压均质作用成功从机械预处理后的针叶木纤维中,抽离出直径20~25nm、长度几百纳米到几微米的纤维素纳米纤丝(CNFs);然后以此为原料分别采用浇铸、真空抽滤的方法制备纳米纸。使用环境扫描电镜,原子力显微镜、紫外/可见/近红外分光光度计研究了不同成型方法对纳米纸的表面形貌、表面粗糙度、透光率和光学雾度等性能的影响。结果表明,浇铸法与真空抽滤法相比,通过浇铸法制备的纳米纸表面更加光滑(均方根表面粗糙度为3.3nm);具有更加优异的光学性能,在600nm处透光率为89%,在550nm处雾度为2.9%,此浇铸法更适合于制备高透明高清晰的纳米纸。     

剑麻纤维的表面接枝改性与结构表征

采用碱处理、蒸汽爆破处理对剑麻纤维(SF)进行表面改性,再用马来酸酐(MAH)对其进行接枝改性.采用化学滴定方法测定了接枝的酯化程度,用DSC、TGA测试了改性剑麻纤维的热性能,用FTIR、WAXD、SEM表征其微观结构.结果表明,MAH已成功接枝到剑麻纤维表面,与未预处理剑麻纤维相比,蒸汽爆破处理后其酯化度提高了一倍多,结晶度提高了近30%,热性能也有一定的提高.     

[BMIM]Cl离子液体中壳聚糖/纤维素纤维的制备及性能

以[BMIM]Cl离子液体为溶剂,在可控的条件下,将棉纤维与壳聚糖进行共混,采用湿法成型技术,制备了不同质量比的壳聚糖/纤维素纤维复合材料.并通过力学测试、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等手段对其结构、性能进行了分析.结果表明,随着壳聚糖加入量的增加,纤维的取向度和结晶度下降,纤维的断裂强度下降,复合纤维表...     

石墨烯量子点/纤维素复合气凝胶材料的制备及其吸附性能研究

目的以石墨烯量子点为填充材料,纤维素为基体,制备石墨烯量子点/纤维素复合气凝胶。方法以原生木浆纤维为原料,氯化锌溶液为溶剂来溶解纤维素,以无水硫酸钠为成孔剂,石墨烯量子点为填充材料,经水洗固化、低温冷冻干燥制备纤维素气凝胶复合材料。利用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、吸附实验等研究气凝胶的微观结构和对甲基蓝的吸附性能。结果制备的气凝胶材料具有三维多孔结构,大孔较多,密度低,纤维素气凝胶的密度为0.113 g/cm^3,吸附率为5.85%;复合气凝胶的密度为0.116 g/cm^3,吸附率为11.22%。结论石墨烯量子点的加入改善了纤维素气凝胶对甲基蓝的吸附效果。     

具有光致变色功能的长余辉发光再生纤维素纤维的光学性能

采用物理共混的方法将光致变色染料和长余辉发光粉与纤维进行混合,经湿法纺丝后,制备出具有光致变色功能的纤维素长余辉发光纤维。利用扫描电镜、电脑测配色对比仪、激发发射光谱仪、余辉测试仪等仪器对样品进行表征。结果表明,光致变色微胶囊与再生纤维素纤维具有较好的相容性。经紫外-可见光源激发后,在标准光源下,纤维反射呈现出紫红色,最大K/S值为0.78,在黑暗环境下,纤维的发光呈黄绿色。激发发射光谱表明,在黑暗环境中,纤维的发射峰在510nm左右,发光性能不受光致变色染料影响。余辉测试表明,纤维的初始发光亮度减少14%,衰减速率减小,余辉寿命不变。