明胶接枝共聚物乳液的合成及其对纸张强度的影响

以明胶、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,在非离子乳化剂、阳离子乳化剂及二者的复合乳化剂的条件下,以氧化-还原引发剂作为引发体系,采用乳液聚合法合成了一系列明胶接枝共聚物乳液。考查了单体的加料方式,不同种类和不同配比的乳化剂对乳液及纸张增强效果的影响。结果表明,单体采用一次性加料,非离子型乳化剂和阳离子型乳化剂复配的情况下,合成的乳液对阔叶材木浆的增强效果最好。当非离子型乳化剂(OP)和阳离子型乳化剂(Y1)按2.5∶7.5(质量比)进行复配所合成的乳液当其用量为1%(相对绝干浆)时,对纸页物理强度提高最大,纸页裂断长、撕裂指数、耐破指数、耐折度相应比空白样提高了23.9%、7.6%、21.2%和186%。     

PFI磨浆对干湿竹浆制备阳离子纳纤化纤维素物化特性的影响

研究了PFI磨浆预处理对干、湿竹浆所制备的阳离子纳纤化纤维素(Q-NFC)物化特性和微观结构的影响规律。选用PFI磨浆处理前后的干、湿竹浆为纤维素原料,依次经过2,3-环氧丙基三甲基氯化铵化学预处理和高压均质机械拆解分离,制备了一系列Q-NFC水分散液;采用电导滴定、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、旋转流变仪、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD)等手段对系列Q-NFC水分散液进行分析表征。试验结果表明,由湿竹浆所制备的Q-NFC较干竹浆所制备的Q-NFC具有更高的固体收率、表面电荷量、Zeta电位、纳纤化程度及更细的平均微纤直径;经PFI磨浆预处理后,干、湿竹浆纤维表面均发生大量分丝帚化现象,导致纤维在季铵盐化预处理过程中的反应可及性和反应活性增加,从而进一步提高了干、湿竹浆所制得Q-NFC固体收率、表面电荷量、纳纤化程度及透光度等物化特性,但减少了它们的微纤尺寸和聚合度。由此可以说明,PFI磨浆预处理能消除角质化给干竹浆在季铵盐化预处理中带来的不利影响,但是对Q-NFC的结晶指数无明显影响。     

纤维素酶和半纤维素酶改性对漂白针叶木浆性能的影响

分别采用复合纤维素酶、内切纤维素酶和木聚糖酶3种酶对漂白针叶木纤维进行改性处理,比较不同的酶对漂白针叶木浆性能的影响。结果表明:复合纤维素酶对漂白针叶木浆性能影响较大,随着酶用量的增加,浆料滤水性先增加后下降,纤维保水值(WRV)和Zeta电位绝对值先降低后增加,纤维表面亲水性降低,纤维长度急剧下降,手抄片抗张指数先增加后急剧下降;在酶用量5.0 U/g时,纤维平均长度较对照样降低了48.64%,抗张指数较对照样下降了23.23%;内切纤维素酶和木聚糖酶对漂白针叶木浆的影响都比较小,改性处理后WRV和Zeta电位绝对值逐渐降低,但纤维表面亲水性增加,手抄片抗张指数也有所增加。对于造纸工业而言,内切纤维素酶的改性效果较好,当其用量为5.0 U/g时,纤维表面亲水性增加,有利于对纤维进行打浆处理,同时手抄片抗张指数增加到22.04 N·m/g,较改性处理前增加了20.77%。     

稻草氧碱浆打浆特性的研究

为研究稻草氧碱浆的打浆特性,采用PFI磨考察了不同打浆度对稻草氧碱浆滤水性能、纤维形态的影响,并分析其纸张强度性能的变化。结果表明:纸浆打浆度与保水值在打浆初期快速上升,在打浆后期上升趋缓,但是打浆度在打浆初期能快速上升至55~60°SR,而保水值快速上升阶段仅到45°SR左右;同时杂细胞的存在对滤水性能不利。打浆度35~75°SR过程中,纤维长度的变化不大,未除杂浆纤维长度下降最多约为7.3%,除杂浆纤维长度下降最多约为4.0%,而打浆对纤维表面的细纤维化作用明显。未除杂浆纸张耐破指数和抗张指数在打浆度65°SR时达到最佳,杂细胞的存在会对纸张的抗张强度提高形成一定的阻碍,除杂浆纸张耐破指数和抗张指数在65°SR以上的高打浆度下仍然保持上升的趋势,因而更倾向于在高打浆度、高结合强度要求的纸种当中获得应用。     

离子液体预处理对纸浆酶漂效果的研究

以杨木碱性过氧化氢机械浆(APMP)、化学热磨机械浆(CTMP)、硫酸盐浆(KP)和麦草CTMP 4种浆为原料,对纸浆在应用生物酶漂白前利用离子液体进行温和预处理,控制离子液体BmimC l用量为1.0%(以绝干纸浆质量计,下同)、EmimD MP用量为1.2%,研究发现离子液体预处理可明显改善纸浆的酶漂效果,且EmimD MP的效果更优。表现为应用离子液体预处理后成纸的光学性能及物理强度明显改善,EmimD MP预处理后杨木KP浆白度可提高4.27%(ISO),不透明度增加了2.46%,麦草CTMP成纸的抗张指数、耐破指数、环压指数、撕裂指数及耐折度分别增加12.21%、29.80%、22.45%、44.82%和52.50%。纤维质量分析仪(FQA)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果显示,离子液体处理后4种纸浆纤维质量提高,平均长度增加,细小纤维含量降低,纤维结晶度提高,其中EmimD MP处理后杨木KP浆结晶度提高了11.21%,纸浆表面发生明显分丝帚化,增加了药液的渗透能力。     

钻井液用纳米聚合物封堵剂的研制

以改性纳米二氧化硅为基质,与AM、AA、功能性单体1进行水溶液聚合法合成粉剂纳米聚合物封堵剂,与AMPS、AA、交联剂A、功能性单体2悬浮聚合法合成乳液纳米聚合物封堵剂。分析2种纳米聚合物封堵剂的微观形态、粒径和滤失量,结果表明：2种纳米聚合物封堵剂根据粒径分布范围适用于不同孔隙度地层,粉剂封堵剂最佳加量0.5%,乳液封堵剂最佳加量1.0%。     

动态光散射和电泳对工业栲胶溶液稳定性的研究

采用动态光散射(DLS),用现代测试仪器ZetasizerNanoZS系列,从胶体电化学性质的角度,考查了几种植鞣常用的工业亚硫酸化栲胶溶液体系的Zeta电位和粒径以及微粒的分散度指数(PDI)受时间、温度和pH值的影响。结果表明:陈放时间对栲胶溶液的微粒粒径影响不大。温度的变化对栲胶溶液有较大的影响,除厚皮香栲胶溶液以外,其他栲胶溶液的粒径都随温度升高而上升,而Zeta电位则随温度升高而降低。与其他所有的胶体体系一样,pH值对溶液稳定性的影响无疑是最大的,尤其是对溶液Zeta电位的影响,是稳定性的决定因素,其中尤以水解类橡椀栲胶对溶液pH值的变化最为敏感。     

漆酚/两亲共聚物mPEG-PBAE胶束的pH响应性及其体外性能

以末端带氨基的甲氧基聚乙二醇(mPEG-NH_2)、十四胺、5-氨基-1-戊醇、1,4-丁二醇二丙烯酸酯和1,3-戊二胺为原料,采用一锅法合成了一种两亲共聚物聚乙二醇-聚β-氨基酯(mPEG-PBAE),通过FT-IR、GPC、芘荧光探针对聚合物的结构、相对分子质量和临界胶束浓度(C_CMC)进行了表征;以漆酚为药物模型分子,采用透析法制备了漆酚/两亲共聚物胶束,采用TEM和DLS对载药胶束的粒径、Zeta电位、形貌进行了表征,考察了载药胶束的pH响应性、体外释药性和体外抗肿瘤活性。研究结果表明:两亲共聚物mPEG-PBAE已经成功合成,重均相对分子质量为11 445,与设计的理论相对分子质量相差不大,聚合物的C_CMC值为18.25 mg/L;制备得到的漆酚/两亲共聚物胶束的包封率为82.29%,载药量为23.21%,外观呈规则球形结构,大小均一,平均粒径为160.1 nm,Zeta电位值为33.6 mV,其在pH值为5.0的缓冲溶液中粒径增大明显高于pH值为6.5和7.4的缓冲溶液,具有明显的pH响应性;当pH值为5.0、6.5和7.4时,72 h内累计释药率分别为98.7%、61.6%和31.5%;载药胶束对HepG2和A549肿瘤细胞的半数抑制浓度(IC₅₀)分别为1.38和0.87 mg/L,体外抗肿瘤活性明显优于游离漆酚。     

纤维素酶预处理对杨木APMP浆配抄性能的影响

为了改善杨木高得率浆的配抄性能,扩大其应用范围,研究探讨了纤维素酶预处理对杨木碱性过氧化氢机械浆(APMP浆)配抄性能的影响。结果表明,与未经过酶预处理的杨木APMP浆相比,酶处理后APMP浆打浆能耗最大可降低19%,纤维吸水润胀程度增加,保水值增加12.6%;与不同比例针叶木漂白硫酸盐浆(BKP浆)配抄后,纸张的裂断长、耐破指数和撕裂指数均有所提高,最大可分别提高6.1%,44.6%和30.3%,纸张的松厚度、白度和不透明度稍有降低。纤维质量分析仪(FQA)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果显示,酶处理后纤维平均长度增加7.0个百分点,细小纤维组分减少10.0%,纤维卷曲指数降低22.4%,结晶度提高0.7%。可见,纤维素酶预处理可以改善杨木APMP浆的配抄性能,提高纸浆纤维质量,所配抄的纸张的物理强度性能指标有显著提高。     

木材工业用VAC-BA-NMA-AA四元共聚乳液胶黏剂的制备与表征

以醋酸乙烯酯(VAC)、丙烯酸丁酯(BA)、N-羟甲基丙烯酸酰胺(NMA)和丙烯酸(AA)为单体,采用半连续乳液聚合方法制备了木材工业用四元乳液胶黏剂,其目的是提高乳液胶黏剂的胶合强度、耐水性及降低最低成膜温度。采用透射电镜、差式扫描量热仪和傅立叶红外光谱仪等对制备的共聚与均聚乳液胶黏剂的粒径、乳胶粒分布、玻璃化转变温度及乳液聚合物的聚合情况进行了分析,结果表明:与均聚乳液相比,四元共聚乳液乳胶粒的粒径适当、分布均匀,玻璃化转变温度由均聚乳液的20.92℃降至1.88℃,其傅立叶红外光谱图未出现丙烯酸丁酯及醋酸乙烯酯的C=C键特征峰,说明在乳液共聚过程中双键聚合较为彻底,产物呈现共聚物结构;性能检测结果表明:加入功能单体改性的共聚乳液与未改性的均聚乳液相比,乳液胶黏剂的胶合强度、耐水性都有较大程度的改善。     

以活性氧-固体碱对甘蔗渣制浆及其废液特性的研究

采用新型的活性氧联合固体碱法对甘蔗渣进行蒸煮,研究所得浆及其废液的特性,探讨其浆在造纸方面的应用性及废水的环境影响性.结果表明,活性氧-固体碱浆的得率为44.74％,卡伯值为21.82,黏度为6.26 mPa·s,白度为34.21 (ISO).纸张的耐破指数为2.18 mN·m2/g,抗张指数为29.68 N·m/g,撕裂指数为9.16 mN·m2/g,耐折度为52次.废液的pH值7.98、化学需氧量(CODcr)4.165×104 mg/L、生物需氧量(BOD5) 1.2×104 mg/L和悬浮物含量6.18×104 mg/L.     

含松香的聚苯乙烯/Fe_3O_4磁性微球的制备与表征（英文）

以松香与甲基丙烯酸-2-羟乙酯反应得到酯化物(RH)为聚合单体,代替部分苯乙烯(St),二乙烯基苯(DVB)为交联剂,明胶作分散剂,偶氮二异丁腈为引发剂,采用悬浮聚合法在油酸改性Fe3O4的存在下制备了磁性聚合物微球,并研究了油酸改性Fe3O4的用量对微球性能的影响。采用红外光谱、热重分析、X射线衍射分析、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱等方法对微球进行结构表征,通过磁性测量系统测试了微球的磁滞回线。结果表明:在单体配比m(RH)∶m(St)∶m(DVB)=1∶1.5∶0.4,引发剂和分散剂用量分别为单体总量的1%和6%,制备的含松香的磁性聚合物微球球形好、磁性强,微球具有顺磁性。当油酸改性Fe3O4的用量增大时,微球颗粒粒径逐渐增大,粒径分布变宽,饱和磁强度增大。     

水乳性腰果酚醛树脂的研制

用α-烯基磺酸钠(AOS)与苯乙烯-丙烯酰胺-丙烯酸酯共聚物(BAA)(质量比3∶5)的复配物为乳化剂制备了稳定性高的腰果酚醛树脂乳液.最佳乳化条件为乳化剂用量10 %,温度为100～105 ℃,搅拌速度为800 r/min.AOS与BAA复配物对腰果酚醛树脂的乳化效果与其临界胶束浓度(CMC)变化趋势相同,在质量比为3∶5时AOS与BAA的协同作用最大.抄纸时添加0.1 %的含有催干剂的腰果酚醛树脂乳液YGE-8,纸页的干、湿强度分别增加了17.1 %和16.3 %.     

阳离子聚丙烯酰胺乳液对木浆增强作用的研究

以丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵(DDAC)为主单体通过自由基共聚反应合成了水包水型阳离子聚丙烯酰胺(CPAA)乳液增强剂,并探讨了在漂白木浆中的应用条件如CPAA乳液用量、反应时间、硫酸铝用量、浆料pH值、搅拌速度对其增强效果的影响。结果表明,当CPAA乳液用量为0.8%(对绝干浆)、pH值7.0、反应时间10 m in、硫酸铝用量为0.5%(对绝干浆)、搅拌速度150 r/m in时,纸页裂断长和撕裂指数与未加助剂时相比依次增加28.7%和12.4%。红外光谱分析表明,合成的CPAA乳液具有预期设计结构。分析添加乳液前后纸页的环境扫描电镜照片对CPAA乳液的增强机理作了初步探讨。     

漆酶/谷氨酸体系对旧瓦楞纸箱纤维结构和性能的影响

用漆酶/谷氨酸体系对旧瓦楞纸箱(OCC)纤维进行改性,利用谷氨酸向纸浆中引入羧基基团,探讨漆酶/谷氨酸体系对OCC纤维的微观结构和性能的影响。结果表明:漆酶/谷氨酸体系处理OCC纸浆后含羧基66.7 mmol/g,保水值126%,同空白样相比分别提高了42.8%和22.3%;漆酶催化作用可使部分纤维壁孔发生不可逆关闭和孔径向更小孔径转化,致使纤维BET比表面积增大,平均孔径减小;漆酶协同谷氨酸可催化氧化纤维表面木质素使微细纤维分离出来,暴露出来的微细纤维相互缠绕致使相邻纤维连接更加紧密,湿抗张指数1.65 mN·m/g,干抗张指数34.72 N·m/g,撕裂指数9.14 mN·m~2/g分别提高了103.7%、27.1%和41.9%。     

竹子深度脱木质素蒸煮与常规硫酸盐法蒸煮的比较

为了提高竹浆性能和减少环境污染,对福建丛生小径竹进行了实验室模拟延伸改良连续蒸煮(EMCC)和常规硫酸盐法蒸煮(CKC)的研究。结果表明,EMCC蒸煮通过分段加入蒸煮药液和在逆流段进行药液置换,比CKC具有更高的脱木质素选择性。在蒸煮相同卡伯值的竹浆时,EMCC浆比常规硫酸盐浆(CK浆)具有更高细浆得率、较低粗渣率、更高粘度和更好强度性能。在相同的打浆度下,EMCC浆抗张指数、耐破指数和撕裂指数都比常规硫酸盐浆高。     

不同pH值下蒙脱土对雌激素的吸附特征

由于蒙脱土是一种自然界中常见的纳米级矿物,由于其比表面积大,对污染物吸附性能强,它很可能会成为污染物在水环境中的传输载体,或者会对污染物的迁移及其生物有效性等产生重要影响。以蒙脱土为研究对象,探究了25℃环境下,pH值对蒙脱土的尺寸和Zeta电位的影响及对蒙脱土和雌二醇(E2)、炔雌醇(EE2)之间吸附/解吸行为的影响。结果表明:在pH 3.0～11.0范围内,蒙脱土胶体的Zeta电位和粒径变化范围分别为-20.80～-31.60 mV、1030～1947 nm,且在酸性环境中(pH 3.0)的Zeta电位远低于碱性环境中(pH 11.0)的,而颗粒粒径远大于碱性(pH 11.0)的。蒙脱土对E2、EE2均有较好的吸附性,且表现出显著的非线性特征(n1.6),蒙脱土对E2具有更强的吸附能力。pH的调节时机对吸附结果影响明显,先调节pH值后吸附情况下,pH=3.0时,蒙脱土对E2、EE2的吸附率分别为62%、39%,pH=11.0时,吸附率分别上升至97%、81%,吸附率总体上随pH值的升高而增大,这可能与不同pH值下蒙脱土胶体的粒径和聚集形式有关;先吸附后调节pH值情况下,pH值对蒙脱土吸附E2、EE2的影响不明显,吸附率随pH值在一定范围内波动,分别维持在70%、60%左右。所有的解吸均在最初的几秒内就已经完成,且EE2比E2更容易被解吸下来,先调节pH值后吸附情况下,E2、EE2在pH3.0下解吸率都最高,分别达到15%、30%,而在pH=11.0的条件下,E2、EE2基本无解吸,先吸附后调节pH值情况下,解吸率在pH值3.0～11.0范围内都几乎不变。     

微波辐射下丙烯海松酸烯丙酯的合成、表征及UV固化反应

松香树脂酸经过结构修饰,得到具有两个烯丙基团的高纯度聚合单体,可以在聚合过程中为高分子产品引入刚性菲环结构。以丙烯海松酸钠和氯丙烯为原料(物质的量之比为1∶2),N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,同时加入5%的十六烷基三甲基溴化铵为催化剂,0.2%的对苯二酚为阻聚剂,在微波功率400 W、反应时间2.5 h、反应温度50℃条件下发生反应,制备得到丙烯海松酸烯丙酯(AA),产品为黄色黏状液体,产物收率为72.9%。对产物结构进行表征,红外光谱分析表明AA上引入的CC特征吸收峰出现在1686 cm-1和1648 cm-1处,气相色谱鉴定纯化后AA的GC含量为98.6%,气质联用和核磁共振进一步验证了产物结构的正确性。以AA为单体对其UV固化反应进行了研究,红外光谱分析表明聚合单体是打开双键的自由基聚合反应,UV固化反应的表干时间随引发剂添加量的增加、光照距离的缩短以及光照强度的增大而缩短,TG和DSC分析结果表明AA的UV固化产物具有较好的热稳定性,初始热分解温度为292.9℃,玻璃化转变起始温度为49.6℃。     

水下超疏油纸基材料的制备及其油水分离性能

以阔叶浆为绿色可降解的木质纤维原料,结合打浆处理和马来酸酐(MA)以及次磷酸钠(SHP)改性,制备出具有低成本、高湿强度、良好油水分离性能和可重复使用的纸基功能材料。研究结果表明:打浆处理不仅提高了纤维的比表面积以及相互之间的交联程度,同时还实现了对纸页孔结构的优化调控;以低成本的马来酸酐为表面亲水改性剂和增湿强剂,MA/SHP改性同时提高了纸页的羧基含量和湿强度,纸页的湿强度提高到原来的4倍,最大湿强度可达其干强度的48%。改性后的纸页由于亲水性的提高,对大豆油、石油醚以及正己烷的水下油接触角均大于150°,具有水下超疏油的性质,同时油水分离效率大于99.2%。打浆度60°SR、MA质量分数8%的样品(P60-8MA)对大豆油、石油醚以及正己烷的乳化油和油水混合物都具有高的分离效率(99.2%),经循环使用10次后,P60-8MA油水分离效率始终保持在99.0%以上,通量为236～247 L/(m~2·h)。该高湿强度、孔径可调控的水下超疏油纸基功能材料解决了传统处理方式效率低下、处理材料难以回收等问题,实现了木质纤维的高值化利用,在含乳化油废水处理中具有广阔的应用前景。     

木质素磺酸钠与聚羧酸减水剂复配研究

通过氧化、磺甲基化改性造纸黑液制取木质素磺酸钠(SLS),磺化度为1.023 7 mmol/L,重均相对分子质量(M_w)为26 320;将SLS与聚羧酸高效减水剂(PCE)按一定比例复配制备复合减水剂,SLS质量分数为10%、20%、30%和40%时,分别制得复合减水剂BPCE1~BPCE4。复合减水剂对水泥颗粒表面吸附层厚度和水泥浆Zeta电位分析表明:吸附层厚度随SLS质量分数增加而增加,水泥浆Zeta电位在SLS质量分数为20%时显示出绝对值最大。采用复配木质素磺酸钠的复合聚羧酸减水剂制备混凝土,复合减水剂掺量0.18%、SLS总掺量1%。通过净浆流动度、胶砂流动度、泌水率、减水率、混凝土抗压强度等指标对复合减水剂进行综合性能分析。结果表明:含20%SLS的复合聚羧酸减水剂BPCE2减水剂综合性能最佳。