纳米淀粉的制备与应用性能研究

淀粉是一种天然、可再生和可生物降解的聚合物,是自然界中第二大丰富的生物质材料。因其结构复杂性,多年来科学家一直致力于淀粉结构研究。目前,最为公认的淀粉模型为同轴半结晶的多尺度结构,由此衍生出两种淀粉纳米微粒的制备方法:1)酸水解处理无定形区的半结晶颗粒产生淀粉纳米微晶;2)由糊化淀粉得到淀粉纳米颗粒。文章从淀粉纳米颗粒的制备、属性和应用的角度进行综述,发现淀粉纳米颗粒可作为填充剂改善生物复合物的机械性能和阻隔性能。当下,致力于寻求创新有效、可持续、在工业包装中有广泛应用的方案系统研究有待于继续加强;同时淀粉纳米颗粒与其它生物聚合物相混合的研究开发将成倍增长,且得到越来越多的关注。     

天然纤维素均相接枝聚N-异丙基丙烯酰胺及其温敏性研究

利用基于电子转移再生活性种的原子转移自由基聚合(AGET ATRP)将单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAM)接枝到天然纤维素上制得纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺(cell-PNIPAAM)。FT-IR、1H-NMR和13C-NMR分析表明,成功合成了cell-PNIPAAM；凝胶渗透色谱分析表明,接枝率随反应体系中N,N-二甲基甲酰胺（DMF）体积比的减小而增大,该聚合物分子质量的多分散性在2.0左右,表明聚合反应在一定程度上是可控的；热重分析显示，聚合物的热稳定性相比于天然纤维素略为提高；TEM图片显示，聚合物在高于其最低临界相转变温度(约为34℃)时,聚合物与水相分离并呈球形结构,平均直径约为40 nm。     

金属离子与模拟造纸白水溶解性有机物共混对超滤膜污染的影响

采用聚丙烯酸钠作为造纸白水中溶解性有机模拟物,通过恒压过滤的方式研究了金属离子与造纸白水中溶解性有机物共混时,溶液pH值、Na~+浓度、高价金属离子浓度对有机物粒径以及超滤膜通量的影响,并通过Hermia线性方程拟合、超滤膜阻力分布、滤饼比阻分析膜污染类型。实验结果表明:有机物粒径随着溶液pH值升高而增大,此时,超滤膜通量衰减变得缓慢;而溶液Na~+浓度以及高价金属离子浓度的增加则加重了膜污染程度。对膜阻力构成分析结果表明,随着高价金属离子浓度的增加,超滤膜固有阻力以及膜孔堵塞阻力所占比例逐渐减小,表面滤饼阻力逐渐提高。模型拟合分析发现,未添加高价金属离子的模拟溶液膜污染以膜孔堵塞为主,而金属离子浓度较高时,由于络合作用的存在,大粒径有机物对超滤膜主要形成滤饼层污染,滤饼比阻随着金属离子浓度的提高而增大,此时形成的滤饼层导水性差,且相同浓度的Fe~(3+)的加入比Ca~(2+)危害更大。     

NaOH/硫脲/尿素预处理对棉纤维TEMPO选择性氧化的影响

采用NaOH/硫脲/尿素体系对棉纤维进行预处理,再进行选择性氧化,可以有效提高氧化棉纤维的羧基生成量。对比研究预处理棉纤维与普通棉纤维经2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)选择性氧化后的羧基含量、纤维形态以及黏度。结果表明,经NaOH/硫脲/尿素体系预处理能够加快氧化反应速率,增加羧基生成量,但对纤维有一定的损伤。其中,羧基生成量随着纤维质量分数的增加呈先增加后减少的趋势,当纤维素质量分数为6%时,羧基生成量最大,棉纤维的可及度和反应性提高。纤维形态分析表明,经NaOH/硫脲/尿素体系预处理的棉纤维润胀溶解程度要大于未预处理的氧化棉纤维;在TEMPO的氧化条件下,氧化棉纤维的相对黏度随着纤维素质量分数增加而增加;当纤维素质量分数较高时,氧化过程中氧化棉纤维的羧基生成量和降解程度都近似于原纤维。     

水性环氧树脂表面施胶剂基本性能的研究

采用Kissinger方程并结合不同升温速率下的水性环氧树脂固化DSC曲线,研究了水性环氧树脂的固化行为,并测试环氧树脂固化物的基本性能,从而筛选出适合造纸表面施胶用水性环氧树脂的固化工艺条件.     

硅灰石超声波处理及化学改性对纸张性能的影响

研究矿物纤维硅灰石在超声波处理和化学无机改性后加添对纸张性能的影响。研究结果表明:硅灰石超声波处理后,平均粒径在超声处理1 h后减小明显,抄片时在纸张中的留着率降低,纸张强度提高;硅灰石经无机改性后,Zeta电位为0.0226 mV,在纸张中的留着率提高,纸张强度提高;硅灰石超声波处理再进行无机改性后,在纸张中的留着率是超声未改性的2倍多,各项指标均优于单独的超声波处理和化学改性。     

基于资源化回用的OCC废纸浆二次淀粉的理化特性研究

采用纸张表面施胶-干燥-溶解的基本工艺步骤,模拟制备废旧箱纸板(OCC)废纸浆二次淀粉,分析了制浆过程中OCC废纸浆进入水相后二次淀粉的理化特性及过氧化氢(H2O2)离子化改性二次淀粉的留着性能。结果表明,当溶解条件为温度90℃、溶解时间30 min、转速1500 r/min时,二次淀粉几乎完全溶解;二次淀粉黏均分子质量由0.4×105 g/mol降为0.3×105 g/mol;热稳定性能下降,最大热分解温度由316.5℃降至303.6℃;红外分析表明没有新的官能团生成;将H2O2离子化改性的二次淀粉回用于造纸湿部,取代度(DS)0.15的改性二次淀粉在纤维上的留着率可达约48.0%,并提高了纸张物理性能。     

六方氮化硼/纳米纤维素气凝胶孔结构调控及其复合膜导热性能研究

为解决微型化电子电器设备内部的散热问题,本研究设计、制备了具有不同孔结构的六方氮化硼（h-BN）/TEMPO氧化纳米纤维素（TOCNF）气凝胶,后复合TOCNF,制备了h-BN/TOCNF复合膜。结果表明,当h-BN与TOCNF固含量比为3∶1时,在气凝胶内部,h-BN可以沿着TOCNF骨架形成三维网络状导热通道,此时TOCNF对h-BN间产生的热阻最小,且能够对h-BN起到良好的分散作用,导热通道的构建效率最高,制备的复合膜导热系数高达1.355 W/（m·K）,相比于纯TOCNF膜提高了228%;体积电阻率为4.53×10¹⁴ Ω·cm,具有良好的绝缘性能。此外,通过热重（TG）分析发现,h-BN/TOCNF复合膜的初始分解温度约为210℃,具有良好的热稳定性;且h-BN/TOCNF复合膜具有优异的力学性能,其中h-BN和TOCNF固含量比为1∶1时,复合膜的强度最好,断裂伸长率约为13%,拉伸强度为24.8 MPa,随着h-BN含量的增加,复合膜的断裂伸长率变低,拉伸强度变化不大。     

白水循环回用对废新闻纸脱墨的影响

通过实验室和生产性试验,研究了灰底涂布白纸板生产过程中白水循环使用对废新闻纸脱墨工艺及产品质量影响.研究发现,酸性抄纸纸机稀白水用于废新闻纸脱墨后洗浆,由于系统产生大量泡沫而影响脱墨效果;酸性抄纸改为中性抄纸,并调整脱墨剂配方后,则纸机多余稀白水与制浆车间白边废纸洗浆白水混合,用于废新闻纸脱墨达到了理想的脱墨效果,多余白水用于制浆车间其它各处也未对产品质量产生不利影响.