纤维素科学与技术

Journal of Cellulose Science and Technology


研究报告

  • 粘胶纤维在低温热处理及碳化过程中微观结构演变

    蔡书亭;张美丽;史惠枝;张佳佳;陈惠芳;

    采用X-ray衍射、热重分析、傅里叶红外光谱和扫描电镜等测试手段研究粘胶纤维在低温热处理和碳化阶段的结构演变,分析了粘胶纤维在各个不同温度处理阶段的晶态结构、热失重行为、分子结构和表面形貌的变化规律。研究结果表明:粘胶纤维经过不同温度热处理后,晶区经历了增长、破坏及碳网平面形成;纤维在升温过程中发生了四段不同的热裂解过程,最终形成了类石墨组织结构;同时纤维表面缺陷随着温度的升高先增大后逐渐减少,但表面仍有缺陷存在。

    2022年01期 v.30;No.117 1-7+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
    [下载次数:447 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:1 ]
  • 蔗渣氧碱蒸煮工艺研究 第三部分——综合预处理的影响

    苗国华;王正丰;李靖;陈克利;赵金涛;温建宇;何亮;

    在单段氧碱制浆和化学预处理氧碱制浆研究的基础上,继续对机械预处理、生物预处理以及综合预处理辅助氧碱制浆的成浆性能进行了探究。结果表明:生物预处理最适合低温氧碱制浆,但预处理周期较长;而机械预处理更适合与其它预处理方式相结合使用。经过对比分析,得到了适用于提升低温氧碱制浆效能的综合预处理方式。具体工艺为:首先将生物预处理后的蔗渣原料在90℃的热水中预浸渍5 h后,再利用粉碎机破碎至40目以下,然后加入0.5%(wt)的硫酸镁溶液与蔗渣混合均匀,在液比为1∶7的前提下补充碱液至蒸煮用碱量为25%后,在氧压0.5 MPa、最高蒸煮温度95℃、保温时间180 min的工艺下蒸煮。最终可获得细浆得率为60.23%、卡伯值为12.8、粘度842 mL/g、筛渣率为2.65%的浆料。

    2022年01期 v.30;No.117 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 535K]
    [下载次数:192 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
  • 废旧有色棉织物的脱色及制膜工艺研究

    李若嘉;胡杰文;张刚强;朱平;

    对废旧有色棉织物脱色工艺探讨,以离子液体为溶剂,制备再生纤维素膜材料。通过单因素实验,以白度和脱色率等为评价指标,探讨了废旧有色棉织物脱色工艺。通过离子液体溶解制备再生纤维素膜,采用万能材料试验机、红外光谱分析(FT-IR)和扫描电镜能量色散X-射线光谱联用(SEM-EDX)等研究了再生纤维素膜的机械性能、化学组成、形貌和结构。实验结果表明,以连二亚硫酸钠为还原剂,以过氧化氢为氧化剂,采用还原―氧化两段法脱色,在最佳脱色工艺处理下棉织物CIE白度指数为65.1,拉伸强度损失率为19.3%,失重率为1.8%,脱色率为93.5%,聚合度为747.7。制备再生纤维素膜的断裂强度为138.7 MPa,透过率为92.9%。本研究为废旧有色棉织物的化学回收再利用提供了新思路。

    2022年01期 v.30;No.117 15-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 972K]
    [下载次数:377 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:4 ]
  • 用于3D打印的微晶纤维素/聚乳酸复合材料制备与性能研究

    肖嘉林;莫建斌;龙海波;杨飞文;岑明港;关丽涛;周武艺;董先明;

    以微晶纤维素(MCC)为增强材料、聚乳酸(PLA)为基体,通过高温熔融共混、挤出、拉丝等流程,制备适用于熔融沉积成型(FDM)3D打印技术的MCC/PLA复合材料,并通过FDM型3D打印机打印出成品。讨论了MCC添加量对该复合材料的力学性能、热性能、微观结构以及3D打印性能的影响。研究结果表明,随着MCC添加量的增加,复合材料的力学性能呈现先增高后下降的变化趋势,当MCC添加量为3%时,其拉伸强度和弯曲强度达到最高,分别为54.55 MPa和64.25 MPa。红外分析证实了微晶纤维素与聚乳酸在熔融时发生了接枝共聚反应。热性能分析表明,添加少量MCC,可以提高复合材料的热稳定性和PLA的结晶度。MCC添加量为3%的MCC/PLA复合材料其力学性能、打印性能和外观达到最佳,可应用于FDM型3D打印技术。

    2022年01期 v.30;No.117 25-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2005K]
    [下载次数:1039 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:6 ] |[阅读次数:1 ]
  • 氨基改性纤维素气凝胶吸附Pb2+的研究

    李琦琪;杨桂芳;刘以凡;刘明华;

    以纤维素为原料,聚乙烯亚胺为氨基化试剂,选用环氧氯丙烷作为交联剂,制备了氨基改性纤维素气凝胶(Cell@PEI)。通过傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、扫描电子显微镜分析(SEM)、X-射线衍射分析(XRD)和比表面积分析(BET)等表征手段对制得的吸附剂进行表征分析,证明成功制得了具有三维立体网状结构的氨基改性纤维素气凝。动力学吸附实验表明,Cell@PEI吸附Pb~(2+)的过程以化学吸附为主导,遵循准二级动力学,在240min内可以达到吸附平衡。等温吸附实验结果表明,该吸附过程主要为单层吸附,吸附过程是吸热反应。此外,由等温拟合结果可知,在室温条件下,Cell@PEI对Pb~(2+)的饱和吸附容量为179.4 mg/g。Cell@PEI经过四次再生后,仍保持初始吸附量81.33%的吸附量,表明该吸附剂具有良好的循环使用性能。

    2022年01期 v.30;No.117 34-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]
    [下载次数:1228 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:12 ] |[阅读次数:1 ]
  • 棉织物的阻燃/抗菌复合体系功能化及性能研究

    靳鑫;熊伟;李雨洋;李文楠;董朝红;

    用自制的含卤胺基团与硅/磷/氮阻燃元素的化合物(DPTMS)与生物质的植酸制备阻燃/抗菌复合体系,对棉织物进行功能化整理。研究了各项加工参数对整理棉织物极限氧指数(LOI)值和垂直燃烧性能的影响。结果表明,DPTMS与氨化植酸(PAA)的复配比例为3∶2,阻燃/抗菌剂浓度为200 g/L,焙烘温度为140℃,焙烘时间为3 min时,最佳功能化整理棉织物的损毁炭长度降低至6.5 cm,LOI值提高至30.0%。同时,最佳整理样品对大肠杆菌和金色葡萄球菌的抑菌率可以达到99.0%和98.0%。此外,利用扫描电子显微镜和热重分析仪对整理前后棉织物的表面形貌和热稳定性进行评估。分析表明,阻燃/抗菌剂促进了棉织物燃烧过程中膨胀型炭层的形成,并且改变了棉织物原有的热降解过程。

    2022年01期 v.30;No.117 47-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K]
    [下载次数:666 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:1 ]
  • 季铵盐改性壳聚糖微球对含铬废水的吸附性能

    李睿娴;张海海;李珂;李小芳;

    用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵对壳聚糖进行改性得到壳聚糖季铵盐,进一步通过乳化交联法合成壳聚糖季铵盐微球,采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差热热重分析(TG-DTG)、X-衍射衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对其进行表征分析。此外,研究了壳聚糖季铵盐的浓度、油水比、交联剂用量对合成的壳聚糖季铵盐微球吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,并考察了重铬酸钾初始浓度、pH值、壳聚糖季铵盐微球添加量对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。结果表明:HACC浓度为0.8%(w/V)、油水比为8∶1、壳聚糖季铵盐与交联剂质量比为1.64的条件下,可以制备出球型圆整、分散性好的壳聚糖季铵盐微球。在酸性条件和较低浓度的重铬酸钾均有利于壳聚糖季铵盐微球对Cr(Ⅵ)的吸附。

    2022年01期 v.30;No.117 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
    [下载次数:1314 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:1 ]
  • 基于定向冷冻超双疏NFC气凝胶的构筑

    冯鹤丽;孙岩;左克曼;吴伟兵;

    以纳米纤维素(NFC)为原料,分别以纯水和水与二甲基亚砜混合溶剂(H_2O-DMSO)为分散介质通过定向冷冻的方式使NFC悬浮液凝固,经冷冻干燥和化学气相沉积后得到具有超双疏性能NFC气凝胶。接触角测试分析表明:在一定浓度范围内,NFC气凝胶接触角随着NFC浓度的增加而增加;而以H2O-DMSO为溶剂制备的NFC气凝胶(FNDA-Ds)较同NFC浓度下纯水溶剂制备的样品接触角明显增大,且当NFC浓度为2%(wt)时,包括水、乙二醇、甘油、蓖麻油和十六烷在内的各液体接触角均达150°以上,表明冷冻干燥过程中DMSO的存在优化了气凝胶表面的纳/微多级粗糙结构,显著提升了其疏液性能。

    2022年01期 v.30;No.117 63-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1997K]
    [下载次数:539 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:3 ] |[阅读次数:1 ]
  • 不同形貌固体酸的纤维素乙酰化催化性能研究

    贾冉冉;刘虎;佘洁;黄小川;李力成;

    为了考察不同形貌的固体酸对纤维素乙酰化反应性能的影响,制备了微球状(NSP)、片状(NS)、棒状(NR)及颗粒状(NP)四种不同形貌的钛基硫酸促进型固体超强酸,将其用于纤维素乙酰化反应合成醋酸纤维素中。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射分析(XRD)、氮气吸脱附测试(BET)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对催化剂的形貌、晶体结构类型、比表面积及孔容、结构组分进行分析,利用XRD、FT-IR对产物醋酸纤维素(CA)的结构性质进行表征。酸碱滴定结果表明,上述不同形貌的钛基硫酸促进型固体超强酸材料催化合成的醋酸纤维素(CA)的取代度大小顺序为微球>片>棒>颗粒状固体酸,表明微球形貌的固体酸的催化性能最优。进一步考察反应温度及时间对催化合成CA的影响。结果表明,制备CA的最佳工艺为:2 g纤维素,8 mL醋酸酐,1 g固体超强酸催化剂,酯化反应温度65℃,反应时间为2 h。

    2022年01期 v.30;No.117 71-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
    [下载次数:428 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:2 ] |[阅读次数:1 ]
  • 下载本期数据