废纸浆纤维增强淀粉基复合发泡材料的制备及其性能

以NH4HCO3为发泡剂,废纸浆纤维为增强体,玉米淀粉、PVA为基质,甘油和尿素作为复合增塑剂,辅以其它的各种助剂,利用挤出发泡法制备出一种可生物降解的复合发泡材料。并分别讨论该发泡材料的密度、发泡倍率、吸水性、回弹性以及泡孔形态。研究结果显示,材料的密度随着发泡剂含量的增加先减少后增加,当发泡剂含量为1.2%时,材料的密度最小为0.16g/cm3;发泡倍率、吸水率、线性尺寸变化量均随着发泡剂含量的增加先增加后减少,且在发泡剂含量为1.2%时,均达到最大值;随着发泡剂含量的增加,材料泡孔数量先增加后减少,孔径逐渐增大;当废纸浆含量为20%时,材料的泡孔数量多,孔径较小且分布比较均匀;当复合增塑剂含量为30%时,淀粉与废纸浆相容性较好,材料泡孔数量较多,且泡孔大小分布均匀。     

废纸浆增强HDPE复合材料的力学性能

将废旧瓦楞纸板粉碎制浆,与高密度聚乙烯通过注塑成型制备废纸浆/HDPE复合材料。研究了废纸浆含量,相容剂HDPE-g-MAH和LDPE-g-GMA,加工助剂S-105、TKM-M80和Deoflow A对废纸浆/HDPE复合材料力学性能的影响,通过扫描电镜SEM分析了复合材料的冲击断面,结果表明,HDPE-g-MAH和...     

不同发泡剂制备废纸浆增强淀粉基复合发泡材料性能的对比

分别以水、碳酸氢氨、偶氮二甲酰胺/氧化锌(m(AC)/m(ZnO)=2∶1)为发泡剂,废纸浆为增强体,木薯淀粉为基质,聚乙烯醇(PVA)为增韧体,甘油和尿素作为复合增塑剂,辅以其它的各种助剂,利用挤出发泡法制备出可生物降解复合发泡材料,它们分别记作WPS、NPS、APS。并分别讨论和比较这些发泡材料的密度、发泡倍率、吸水性、热稳定性以及泡孔形态。研究结果显示,随着发泡剂含量的增加材料的表观密度先减少后增加,发泡倍率、吸水率则先增加后减少;NPS的热稳定性能最佳,APS稳定性次之,WPS稳定性最差;随着发泡剂含量的增加,材料泡孔数量先增加后减少,孔径先减小后增大,APS泡孔大小较WPS、NPS分布均匀,泡孔数量较WPS、NPS分布多。     

氧化淀粉基复合材料的制备及力学性能

为提高淀粉基复合材料的力学性能,采用对原生淀粉进行氧化改性,通过模压发泡工艺制备了氧化淀粉基复合材料(OS复合材料)。力学测试结果表明,OS复合材料在力学性能方面有很大程度的提升,且最佳氧化比为m(淀粉)∶m(H_2O_2)=10∶1.5。此时拉伸强度为3.05 MPa,压缩强度6.724 MPa,与原生淀粉基复合材料相比分别提高21.03%、14.65%,缓冲性能最佳;其压缩强度明显优于聚苯乙烯发泡塑料(EPS),缓冲系数与EPS接近。为揭示性能变化的内在机理,通过红外光谱分析发现,氧化过程使得淀粉内部官能基团改变,形成更强的氢键,与剑麻纤维的结合更紧固;通过X射线衍射分析得到,淀粉氧化改性后,结晶度降低,内部形成更均匀的相,裸露的支链增多,其与剑麻纤维结合得更好。为探究复合材料的界面结合情况,采用扫描电镜观察,图像显示OS复合材料内部生成了较好的泡孔结构,并且其淀粉基质均匀地附着在纤维的表面,淀粉和纤维形成了很好的结合。     

用废纸浆制备的缓蚀缓冲纤维材料的性能研究

本文研究了以二环已胺分别和淀粉胶、聚乙烯醇、脲醛树脂组成的三种缓蚀粘合剂的稳定性及缓蚀性能,研究了用废纸浆为原料,分别加入三种不同的缓蚀粘合剂制成的废纸浆纤维缓蚀缓冲材料的缓蚀性能和机械性能.研究结果表明:缓蚀聚乙烯醇粘合剂的稳定性最好,缓蚀淀粉粘合剂稳性次之,缓蚀脲醛粘合剂的稳定性最差;缓蚀脲醛粘合剂以及以其制成的废纸浆缓蚀缓冲纤维材料的缓蚀效果最好,缓蚀淀粉粘合剂及其制成的纤维材料缓蚀效果次之,缓蚀聚乙烯醇粘合剂缓蚀效果最差,其主要原因是由于聚乙烯醇粘合剂成膜后的透气性最差,降低了气相缓蚀剂的挥发,从而降低了缓蚀效果.气相缓蚀剂的加入对废纸浆缓蚀缓冲材料的抗压强度影响较小.     

碳纳米管增强铝基复合材料的制备及其力学性能表征

利用高速剪切和球磨相结合的工艺,用石蜡辅助分散,制备得到碳纳米管(CNT)/铝复合粉体,随后采用常压烧结与大气热压相结合的工艺成型,最后经过热挤二次加工制备得到CNT增强铝基复合材料。结果表明,采用石蜡辅助的球磨混合分散工艺能显著改善CNT在基体中分布的均匀性,常压烧结后大气热压能显著提高材料致密度,达到类似热压烧结的效果,使材料力学性能显著提高;随着CNT含量的增加,复合材料的拉伸强度和布氏硬度逐渐升高,当CNT质量分数增加到2.0%时达到最大值,分别为245MPa和106.66N/mm2。     

高直链玉米淀粉基复合膜的制备

以高直链玉米淀粉为原料,选用甘油为增塑剂,乙二醛为交联剂,采用流延法制备淀粉/聚乙烯醇(PVA)复合膜。研究不同直链淀粉含量、增塑剂种类和用量、交联剂种类和用量、烘干温度等因素对复合膜性能的影响,并使用扫描电镜(SEM)观察膜的微观形态。结果表明,高直链淀粉复合膜的性能明显优于普通淀粉复合膜。当聚乙烯醇、甘油、乙二醛用量分别为40%、16%和12%,反应温度和烘干温度分别为90℃、70℃时,复合膜性能最佳。     

淀粉基植物纤维复合材料影响因素的研究

以麦草纤维和阳离子淀粉为主要成分制备新型复合包装材料,通过主要因素:碱液质量浓度、淀粉含量、热压温度和压强对材料力学性能影响的分析,结果表明:碱液质量浓度为2%、淀粉质量分数为30%、热压温度170℃、压强3.5MPa时为设计范围内的最佳参数.     

废纸浆发泡缓冲包装材料的研究

研究了在废纸浆发泡材料的制备过程中发泡剂、增塑剂两方面因素对试样静态缓冲性能的影响,并确定适宜工艺条件:干纸浆、发泡剂、增塑剂3者质量之比为10:0.75:1.3,最高抗压强度达到85N/cm2,有好的缓冲性能,达到缓冲包装材料的使用要求.     

废纸板纤维/淀粉发泡复合材料加工流变特性及泡孔形态

将废旧瓦楞纸板粉碎制取废纸板纤维,与玉米淀粉、聚乙烯醇共混辅以发泡剂偶氮二甲酰胺-氧化锌(AC-ZnO),利用注塑发泡法制备废纸板纤维/淀粉发泡复合材料。采用双料筒毛细管流变仪,研究了甘油-邻苯二甲酸二辛酯(G-DOP)混合塑化剂含量、废纸板纤维含量、相容剂聚丙烯酸(EAA)含量、AC-ZnO含量以及温度对废纸板纤维/淀粉发泡复合材料的流变行为的影响,采用SEM研究了不同熔体黏度对泡孔形态的影响。结果表明: 废纸板纤维/淀粉发泡复合材料熔体流动特征表现为假塑性。随着混合塑化剂含量的增加,熔体黏度下降;随着废纸板纤维含量的增加,熔体黏度增加; 随着EAA含量的增加,熔体黏度增加; 随着AC-ZnO含量的增加,熔体黏度下降;随着温度的升高,熔体黏度先降低后升高。随着熔体黏度的降低,泡孔数量减小,孔径增大,当熔体黏度为900 Pa·s时,泡孔合并现象严重。     

废旧线路板粉料/玻璃纤维增强复合材料研制

以废旧线路板回收处理过程中得到的塑料粉料与玻璃纤维作为增强材料,采用模压成型的方法制备成不饱和聚酯复合材料。研究了模压工艺参数以及废弃物粉末填料配比等对复合材料力学性能的影响规律,并初步展望了废弃物复合材料的应用。结果表明,随着模压温度、压强、模压时间和填料含量的增加,复合材料的弯曲强度先升高后降低;在优化的模压工艺参数条件下,用废弃粉体与短切玻璃纤维作为组合增强体,制得的不饱和聚酯复合材料的力学性能远大于仅用废弃粉体作为增强体的力学性能,其弯曲强度和冲击强度可达150MPa、18kJ/m2。     

尼龙纤维增强纺织废胶吸声复合材料的性能

为了提高纺织废胶粉(TWRP)的回收利用的价值,首先,利用TWRP和单孔中空尼龙纤维(NF)制备了一系列NF/TWRP吸声复合材料。然后,通过动态热机械分析仪(DMA)、扫描电镜(SEM)、吸声仪及电子织物拉伸仪等仪器对复合材料的性能和微观结构进行了测试及分析。结果表明:NF的加入导致复合材料的阻尼损耗因子峰值及峰值对应的玻璃化转变温度下降;随NF含量的增加,阻尼损耗因子的峰值继续下降,而玻璃化转变温度变化不大。NF构成的中空纤维网络结构赋予了复合材料吸声性能,复合材料的刚强性得到了明显改善;NF含量越高,纤维网络结构越完善,复合材料的吸声性能就越高;复合材料的应力越大,应变越小。当NF含量为50wt%时,1mm厚的NF/TWRP复合材料在2 500 Hz下的吸声系数高达0.476;当NF含量从10wt%增加到50wt%时,NF/TWRP复合材料的应力从112.1 MPa增大到161.6 MPa,而对应的应变从136.6%变化到13.2%。所得结论为使用TWRP进行功能化开发吸声材料提供了理论基础。     

纸浆模塑结构单元的斜度与缓冲性能的仿真研究

利用有限元分析软件,针对纸浆模塑典型结构单元,应用双线性运动增强型材料模型,进行系统力学分析,以力学分析得到的纸浆模塑缓冲结构单元的静态压缩曲线为基础,得出了缓冲包装结构拔模斜度对缓冲性能存在较大的影响,斜度在4°～8°时缓冲性能最佳的结论.研究结果能为缓冲包系统的设计提供一定参考.     

造纸污泥/高密度聚乙烯复合材料的制备及性能

采用造纸污泥（PIW）填充高密度聚乙烯（HDPE）制备PIW/HDPE复合材料,并利用水浴箱、热变形维卡温度测定仪、氧指数仪、电子万能试验机、动态热机械分析仪对PIW/HDPE复合材料的吸水性能、热性能、阻燃性能、拉伸性能及动态力学性能进行分析测试。结果表明,PIW/HDPE复合材料具有良好的结合界面和拉伸性能,其最佳拉伸强度为23.18 MPa;PIW质量分数的增加会对PIW/HDPE复合材料的吸水性能、韧性产生不利的影响;但PIW质量分数的增加有利于提高PIW/HDPE复合材料的热性能、阻燃性能（其最高氧指数为29.98%）和刚性。本研究可为造纸污泥的资源化利用提供研究基础。      

Alkali pretreatment enhances biogas production in the anaerobic digestion of pulp and paper sludge

The objective of this research was to develop an alkali pretreatment process prior to anaerobic digestion (AD) of pulp and paper sludge (PPS) to improve the methane productivity. Different concentrations of sodium hydroxide solution were used to pretreat PPS, and then followed by AD of PPS and monosodium glutamate waste liquor (MGWL).Laboratory-scale experiments were carried out in completely mixed bioreactors, 1 L capacity with 700 mL worked. Optimal amount of sodium hydroxide for organics solubilization in the step of pretreatment was 8 g NaOH/100 g TS_sludge. Under this condition, the PPS flocs structure was well disrupted resulting in the void rate and fiber size decreased after pretreatment, and SCOD increased up to 83% as well as the peak value of VFA concentration attained 1040 mg acetic acid/L during AD. The AD efficiency of PPS with and without pretreatment was evaluated. The highest methane yield under optimal pretreatment condition was 0.32 m³ CH₄/kg VS_removal, 183.5% of the control. The results indicated that alkali/NaOH pretreatment could be an effective method for improving methane yield with PPS.     

纸浆模塑制品的研究进展

对纸浆模塑制品的发展现状及其性能研究的进展作了详细的综述,并提出对纸浆模塑制品的研究,应着重在材料特性参数即材料的弹性模量、泊松比、剪切模量与材料的紧度、温度和湿度的函数规律及单元结构和整体结构在静载及动载下的基本力学性能方面,形成纸浆模塑制品的理论设计方法,较好地解决其设计周期长和模具成本高的问题.     

废旧线路板粉料增强不饱和聚酯复合材料力学性能

以废旧线路板回收处理过程中得到的塑料粉料作为增强填料,采用模压成型的方法制备成不饱和聚酯复合材料。改变填料形状、加入量及尺寸大小,研究其对复合材料性能的影响。结果表明:用废弃粉料与短切玻璃纤维作为组合增强体制得的不饱和聚酯复合材料的力学性能远大于仅用废弃粉料作为增强体的力学性能;颗粒长度为1～3 mm的纤维状粉料对复合材料性能的提高远远大于颗粒长度为0.25 mm的纤维状粉料对复合材料性能的提高,且填充量也较大,质量分数可达65%,弯曲强度和冲击强度可达150 MPa、18 kJ/m2。