微晶纤维素氰乙基化及其反应动力学研究

通过微晶纤维素的氰乙基化试验,研究了反应温度和反应时间对氰乙基化产物取代度(DS)的影响,表明在50℃以下,微晶纤维素的氰乙基化取代度随反应温度的升高和反应时间的延长而增加。傅里叶红外光谱分析显示微晶纤维素氰乙基化后羟基峰明显减弱,并形成了新的碳氮三键吸收峰,证明纤维素中的部分羟基氢被氰乙基所取代。X射线衍射分析显示微晶纤维素中原有的结晶结构被破坏。X4显微熔融温度测定仪、维卡软化点测定仪等的分析表明微晶纤维素氰乙基化产物的热塑性先随取代度的升高而提高,取代度超过1.43后,产物的热塑性又随取代度的升高而下降。确定了微晶纤维素氰乙基化在不同温度(30、35、40和45℃)下的反应速率常数(分别为1.30、1.61、1.94和2.26 s-1),计算出了微晶纤维素氰乙基化反应的表观活化能为29.8 kJ/mol。     

苄基化木材的制备及其热塑性研究

以甲苯作稀释剂,ＮａＯＨ作预润胀剂和催化剂,以氯化苄作醚化剂对用木进行了苄基化改性。研究了上述试剂用量及反应温度和时间对木材苄基化反应及苄基化木材热塑性的影响。用ＦＴＩＲ,Ｘ－ｒａｙ,ＳＥＭ,ＴＭＡ等对苄基化木材的微观结构和热塑性进行了研究和表征,发现苄基化木材比过去研究的其它化学改性木材有较好的热塑性,百分地重１１物苄基化木材可在１００－１５０℃熔融,并在１００℃,９．８ＭＰａ表压下热压成型为并     

苄基化木粉与塑料界面相容性研究

采用氯化苄对木粉进行改性,探讨了苄基化木粉的表面自由能、极性和热塑性,并测试了苄基化木塑复合材料的拉伸强度和静曲强度。结果表明,苄基化木粉自由能低、极性小,与塑料的相容性好、热塑性好,苄基化木塑复合材料的强度高。     

不同材料增强苄基化木粉复合材料的制备

研究了球磨胡桑木粉苄基化改性后的增重率与材料热塑性以及力学性能的关系。随着增重率的增加,即胡桑木粉苄基化反应程度的提高,产物的热塑性变好,但材料的拉伸强度和弯曲强度增加到一定程度后,反而随着增重率的增加而下降。以胡桑木粉苄基化产物为基体,分别以球磨胡桑木粉、蒙脱土为增强材料进行共混制备复合材料,探讨增强材料与木粉苄基化产物基体的质量比对复合材料力学性能的影响。试验结果表明,复合材料的力学性能优于胡桑木粉苄基化产物,其拉伸强度和弯曲强度随增强材料质量分数的增加而先增加后降低。     

液化木基热塑性酚醛树脂的固化反应动力学

利用差示扫描量热法(DSC)研究了液化木基热塑性树脂(PWF)的固化特征及其动力学,用热重法(TG)和傅立叶红外光谱技术(FT-IR)研究了固化后PWF的热降解性能和结构特征,并对比研究了传统热塑性酚醛树脂(PF)的固化反应,旨在为确定新型PWF的固化工艺提供依据.结果表明,六次甲基四胺(HMTA)用量对固化反应的表观活化能影响较大,HMTA与树脂质量比为100:10时,表观活化能较低,为107.76kJ/mol,低于相同条件下PF的表观活化能(141.35kJ/mol);HMTA用量对固化反应级数几乎没有影响,反应级数恒定在0.95,与PF的固化反应级数相同.最大固化速率温度和升温速率(Tp-β)外推法求得PWF固化工艺温度在135～137℃.PWF和PF的热重曲线变化趋势在30 ～ 291℃完全相同,两者在200℃以前几乎不发生失重现象,当温度超过200℃后,两者皆有轻微的失重,PWF和PF的热降解温度分别为291和296℃.IR结果证明固化后PWF和PF的结构相似.     

低品质纤维制备微纤化纤维素的研究

以造纸浆渣作为原材料,用高碘酸钠氧化法制备二醛基纤维素(DAC),并利用响应面法优化了DAC的制备工艺,最后对二醛基纤维素进行高压均质化处理得到了微纤化纤维素(MFC)。实验结果表明:在反应温度48℃,氧化剂用量50%,反应时间176 min的最优工艺条件下制备的DAC醛基达到947.38μmol/g。高压均质处理60 min得到的MFC平均粒径为532 nm,结晶度为27.13%,仍然保留有纤维素的基本结构,但热稳定性有所降低。在纸浆中添加5%的MFC可使纸页的抗张强度和耐破指数分别提高了81.40%和47.41%,透气度下降约50%,不透明度稍有提高。     

纸浆基木材胶黏剂的合成及其性能

以桉木纸浆为原料制备木材胶黏剂,研究了合成路线、化学结构、胶合性能和胶合界面行为,为纤维素基木材胶黏剂研发和纸浆多元化应用提供理论依据和技术路线。纸浆经高碘酸钠选择性氧化处理,形成高反应活性双醛化纸浆纤维(DAP),利用醛基与支化多胺的氨基之间的反应构建交联网络,获得可固化的纸浆基木材胶黏剂(PWA)。使用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)分析PWA化学结构,利用热重分析仪(TGA)分析其热性能,通过压制胶合板评估胶合性能。实验结果初步证明,双醛化纸浆纤维上的醛基能与支化多胺的末端氨基发生希夫碱反应并形成新的化学键;胶合性能分析结果表明,使用纸浆纤维基木材胶黏剂(PWA)制备杨木胶合板,干状胶合强度1.54 MPa,沸水浸泡3 h胶合强度0.85 MPa,杨木表面经界面活化处理后干强度提升到1.99 MPa,沸水3 h胶合强度提升至1.80 MPa,且与多胺末端氨基数量密切相关。纸浆纤维双醛化后再与支化多胺反应可制备性能优异的木材胶黏剂,界面活化处理可显著提高PWA的胶合性能和耐水性能以及热稳定性,末端氨基数量越多,性能提高越显著。     

基于SWSRA-UVE算法的纸浆材综纤维素近红外预测模型共享研究

为实现纸浆材综纤维素质量分数的近红外分析模型在3台不同光谱仪器上的共享,提出了光谱信号比值分析筛选波长-无信息变量剔除(SWSRA-UVE)联用算法。即利用无信息变量剔除(UVE)算法,减少光谱信号比值分析筛选波长(SWSRA)方法中无效波长的不利影响,以提高模型传递精度。建立基于SWSRA-UVE算法优选波长的偏最小二乘回归(PLSR)主机模型,并将其模型传递效果与其他常用模型传递方法进行了对比。结果表明,针对2台从机采用SWSRA-UVE方法最终分别优选出的252和105个波长建立模型,分别用于从机1和从机2测量光谱样品的综纤维素质量分数,预测标准偏差(RMSEP)与模型传递前相比分别从2.011 4和9.451 8下降到了1.238 6和1.629 4,且优于SWSRA和其他模型传递算法结果。因此,SWSRA-UVE方法通过UVE算法进一步优选SWSRA一致性波长结果,大大简化了模型传递过程,显著地提高了主机模型的普适性,有利于近红外光谱分析技术的推广应用。     

三倍体毛白杨超短轮伐纸浆林产量及其纤维形态分析

以三倍体毛白杨硬枝容器扦插苗为种植材料,以9990,6660,4995,4440,3330,2490株.hm-2为造林密度在山东兖州建立试验林,在研究三倍体毛白杨超短轮伐纸浆林产量并分析其纤维形态的基础上,探讨超短经营的可行性。结果表明:三倍体毛白杨无性系对超短轮伐纸浆林树高生长影响极显著,对材积生长影响显著;造林密度对胸径与材积生长影响极显著。在9990株.hm-2栽培密度下,3年生三倍体毛白杨超短轮伐纸浆林蓄积量平均达80.1m3.hm-2。3年生三倍体毛白杨超短轮伐纸浆材纤维平均长度介于0.77～0.86mm之间,平均宽度介于24.18～28.07μm之间,长宽比位于28.83～34.59之间,基本符合制浆造纸的要求。     

木质素模型化合物胺基多元醇交联反应及其动力学研究

将愈创木酚胺基多元醇、香草醛胺基多元醇分别以丁酮为溶剂配成固含量30%的溶液,与MDI-50按—NCO与—OH物质的量比1∶1混合均匀,采用介电分析(DEA)法研究两种胺基多元醇与MDI-50室温交联反应特性,同时采用红外光谱(FT-IR)法进一步研究其交联反应动力学特征,得到两种胺基多元醇的交联反应动力学方程。研究结果表明,木质素模型化合物愈创木酚胺基多元醇、香草醛胺基多元醇与异氰酸酯MDI-50的交联反应活性相近,均遵循n级反应动力学规律。     

乙醇制浆对竹纤维长度的影响

以竹材为原料,探讨了在不同浓度有机溶剂、酸和催化剂等条件下,乙醇制浆对纤维长度的影响。试验结果表明:乙醇制浆对纤维长度具有显著的影响,随着乙醇及酸浓度的增加,纤维长度值显著减小;随催化剂量的增加,纤维长度减小幅度降低。在乙醇70%、H2SO40.8%及一定量的乙醇胺或NaOH作为催化剂的条件下,分离纤维长度变化较小。     

竹浆纤维红外光谱分析及再生纤维素纤维市场简析

通过有效检测竹浆中的纤维素纤维的红外吸收光谱,并利用红外光谱仪等多种专业仪器来分析多种纤维素纤维的差别,可以得出纤维素纤维的结构差异性,从而有助于将其利用在工业化量产之后,结合其自身特性来区分应用方向。同时对再生纤维素纤维市场进行简析,为相关行业企业尽早做好应对贸易摩擦造成的负面影响准备提供参考。     

中国竹材制浆造纸及高值化加工利用现状及展望

竹材是一种优良的纤维原料,可用于制浆造纸和提取竹原纤维。竹材的纤维形态、化学成分基本介于针叶木和阔叶木之间,漂白竹浆的品质与木浆相当。虽然竹子存在半纤维素和灰分含量较高等不足,但其α-纤维素含量较高,可制取高得率级溶解浆。竹浆是中国造纸工业鼓励发展的浆种,目前产能在200万t/a以上,且今后几年将出现快速增长势头。竹浆厂每年产生大量的纤维类废弃物。以竹浆生产为主线,提供多种高附加值产品,将是未来竹浆企业获得可持续健康发展的盈利模式。生产溶解浆、生活用纸等新型差异化终端产品,并对制浆过程产生的纤维类废弃物进行高附加值综合利用,制备阻燃型保温材料、乙醇和丁醇等生物质燃料,以及纳米纤维素微晶产品,是现在竹浆企业可供选择的发展路径。竹原纤维具有天然抗菌抑菌性、吸湿除臭、抗紫外光、隔音隔热性等功能特性,是生产高档服装、吸附材料和隔热隔音材料的良好纤维原料。竹原纤维的生产目前已实现工业化,但产业规模有待提高,产品标准亟待制定和完善。     

世界溶解浆生产消费情况及未来发展趋势

文中总结分析了1961—2017年世界溶解浆生产和消费情况。溶解浆的生产和消费呈现由发达国家（地区）向发展中国家（地区）转移的趋势短期内不会改变。溶解浆生产属于技术和资金密集型产业,随着中国和印度等发展中国家制浆造纸工业的技术进步,溶解浆的生产量将增加,进口占比逐年降低。世界溶解浆的生产和消费量在今后若干年内仍呈增长趋势。2017年世界溶解浆的消耗量为792.9万t,进口量占比为64.3%。乐观预测到2030年世界溶解浆消费量将达到1 230万t,在2017年的基础上增加60%。中国是世界最大的溶解浆生产国、进口国和消费国,但溶解浆的生产成本居高不下,浆料品质不够稳定,与先进国家存在一定差距。亟待投入研究力量,开发适宜的溶解浆生产工艺,提升溶解浆质量并降低生产成本。     

毛竹纸浆竹林均匀度及整齐度研究

笔者通过不同海拔高与纸浆毛竹林立竹均匀度和整齐度的关系研究,结果表明：纸浆毛竹林的立竹均匀度与整齐度均随海拔高度的增加而减小的变化趋势。竹林采取措施能提高竹林的均匀度与整齐度,其施肥样地的U值与E值分别是未施肥样地1．45与1．17倍。     

4-脱氧-4-己烯糖醛酸水解动力学

利用紫外光谱测定了云杉硫酸盐4-脱氧-4-己烯糖醛酸在甲酸钠中水解动力学。结果表明该水解反应为一反应速度较快的拟一级反应。此外,该水解反应的选择性较高,可望应用在无元素氯(ECF)和全无氯(TCF)漂白技术中。     

TEMPO/NaBr/NaClO氧化对纳米微晶纤维素性能的影响

利用TEMPO/NaBr/NaClO体系对硫酸水解漂白硫酸盐浆制备的纳米微晶纤维素(NCC)进行改性制备氧化NCC(TONCC)。采用电导滴定、X射线衍射(XRD)及原子力显微镜(AFM)对改性前后纳米微晶纤维素的表面性能及形貌进行表征,并将其作为造纸增强剂应用于废新闻纸脱墨浆,研究其对浆料强度性能的改善作用。结果表明,TONCC表面引入大量的羧基(0.806 mmol/g),而NCC表面羧基含量仅为0.02 mmol/g,外观由半透明变为透明。TONCC保持了纤维素I的晶型结构,分散性能得到改善,宽度略有减小。将改性前后的纳米微晶纤维素加入到废新闻纸脱墨浆中,与对照样相比,当NCC和TONCC用量为0.6%时,浆料的抗张指数分别提高了8.7%和14.2%;NCC和TONCC用量为0.8%时,撕裂指数提高了约12%。将NCC和TONCC与CPAM联合使用,浆料的抗张指数得到了进一步提升,用量为0.8%时,抗张指数分别为17.35和18.52(N·m)/g,分别比对照样提高了19.6%和27.7%。     

纸浆用竹发展现状与趋势展望

综述了我国竹浆造纸的历史和现状,分析了竹浆造纸的优势和不足之处,提出应加强优良纸浆用竹的良种选育,其理想模式为:①株型好,产量高,冠形紧凑,节间较长,发笋能力强,耐砍伐,轮伐周期短;②造纸性能佳,纤维长,长/宽比值大,制浆得率高;③经济性状好,笋竹两用,竹农经济效益明显;④抗逆性强,耐瘠薄,适应山地种植。同时也提出探索完善的集约培育技术是纸浆竹林高效发展的重要保障。     

碱性木聚糖酶在中小径竹KP浆漂白中的应用

探讨碱性木聚糖酶用于中小径竹KP浆漂白预处理的最佳工艺条件及碱性木聚糖酶预处理对中小径竹KP浆ECF漂白的影响.结果表明,碱性木聚糖酶Unikfect 100处理浆的最佳工艺为:浆浓度4%,pH值9.0,温度65℃,时间20 min,酶用量15.0×10-7 mol·s-1g-1浆;对ECF漂白的影响为:O-X-D1-EOP-D2漂序的漂白效果优于O-D/C-EOP-D2,在白度相近的情况下,纸浆的粘度及物理强度较高.