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首页 >> 中国造纸杂志社 >> 中国造纸学报 >> 摘要 >> 《中国造纸学报》2019年第04期中英文摘要
MCC/MOFs抗菌复合材料的制备及表征
ZHAO Mengya, ZHANG Meiyun, YANG Qiang, NIE Jingyi, XIE Hongbin, SONG Shunxi and LU Peng
2019,34(4):1-6
采用原位沉积法将两种金属有机框架化合物(Metal-Organic Frameworks,MOFs)MOF-5和1,3,5-均苯三甲酸铜(Ⅱ)(HKUST-1)负载在微晶纤维素(MCC)上,制备出MCC/MOF-5和MCC/HKUST-1二元复合材料以及MCC/MOF-5/HKUST-1和MCC/HKUST-1/MOF-5三元复合材料;分别采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析复合材料的化学组成和微观形貌;以大肠杆菌(Escherichia coli, E-coli)为测试菌种,通过测定抑菌圈直径检测复合材料的抗菌性能。结果表明,实验成功制备出了表面覆盖有立方体结构的MOF-5和棒状结构的HKUST-1的二元和三元复合材料;由于金属离子的协同抗菌作用,三元复合材料较二元复合材料对大肠杆菌具有更优异的抗菌性能;由于Zn2+的抗菌能力大于Cu2+,MCC/HKUST-1/MOF-5的抗菌效果较MCC/MOF-5/HKUST-1好。
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导热氮化硼复合绝缘纸的制备与性能研究
WANG Xiu, YU Zhihuai, FANG Guigan, WU Weibing and DAI Hongqi
2019,34(4):7-13
为解决纸基绝缘材料散热不足的问题,本研究利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对六方氮化硼(h-BN)填料进行表面改性处理后,添加到纸浆纤维中制备具有良好热传导性能和绝缘性能的导热氮化硼复合绝缘纸。研究结果表明,APTES对h-BN改性成功且改性h-BN导热填料热稳定性略有下降;当混合尺寸改性h-BN导热填料添加量为40 wt%时,绝缘纸的导热系数和体积电阻率分别为0.682 W/(m·K)和4.72×1014 Ω·cm,比原纸分别提高了387%和84.4%。
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不同来源木质素抗氧化活性研究
ZHU Mengni, TIAN Weizhen, WANG Xing, ZHOU Jinghui and LI Yao
2019,34(4):14-20
以玉米秸秆纤维素乙醇残渣、芦苇、核桃壳和稻壳4种农业废弃物为原料,采用氢氧化钠法分别提取木质素。通过凝胶渗透色谱、傅里叶变换红外光谱、核磁共振等分析手段对获得的木质素进行结构分析,探究了不同原料来源木质素的化学结构差异与其抗氧化活性和生物活性之间的关系。结果表明,H型结构单元越多,木质素总酚羟基含量也越高,且木质素总酚羟基含量与其抗氧化活性(DPPH自由基清除能力和还原能力)和生物活性具有正相关关系。当木质素浓度为0.4 mg/mL时,4种不同来源木质素对DPPH自由基的清除率在14.9%~53.5%之间。4种不同来源木质素均具有提高小鼠成骨细胞活力的效果;在浓度为3.2 mg/mL时,玉米秸秆纤维素乙醇残渣木质素可使小鼠成骨细胞活力达到710%,远高于其他3种木质素。
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低强度超声强化酸水解对纳米纤维素尺寸分布的影响
LIN Tao, LI Jing, YIN Xuefeng, ZHANG Dingjun and DUAN Min
2019,34(4):21-26
采用低强度超声强化酸水解棉纤维的方法制备纳米纤维素晶体(NCC),探讨了超声功率、反应时间、反应温度及硫酸浓度对纳米纤维素尺寸分布的影响,并通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对其表面形貌和晶型结构进行分析表征。结果表明,在超声功率240 W、反应时间75 min、反应温度50℃、硫酸浓度60%的条件下所得NCC呈短棒状,得率为51.2%,长度在100~300 nm左右,占总尺寸分布的86.9%,直径约为20 nm,晶型为天然纤维素Ⅰ型,结晶度为87.8%。
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阳离子型木质素基絮凝剂的半干法合成及在造纸废水处理中的应用
CHEN Tengfei, GUO Yanzhu, CHU Tingting, LIU Guoxing, HAN Ying, LI Haiming and SUN Guangwei
2019,34(4):27-33
在以预水解木质素(PHL)为原料、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)为单体、K2S2O8为引发剂条件下,通过自由基聚合反应,半干法合成了阳离子型木质素接枝聚合物(PHLM)。采用元素分析仪、电荷滴定仪、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振氢谱分析仪(1H-NMR)对制备的PHLM的结构与性能进行表征。以PHLM的溶解度、接枝率和电荷密度作为考核指标,对反应条件进行了优化;并探索了PHLM在造纸废水处理中作为阳离子型絮凝剂的应用效果。结果表明,制备PHLM的最佳条件为:反应浓度60%、METAC/PHL单体摩尔比2∶1、引发剂用量3.0%、pH值4.0、温度80℃,此条件下制备的PHLM溶解度为9.65 g/L,电荷密度为3.88 mmol/g,接枝率为214.93%。当PHLM用量为25 mg/L、pH值为5.0时,PHLM对造纸废水的处理效果最优,浊度和CODCr去除率分别达93.3%和65.6%。
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MgO纳米颗粒增强壳聚糖复合薄膜及其抗菌性能研究
ZHOU Zifan
2019,34(4):34-40
采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/碳酸镁预聚物原位合成方法制备球形氧化镁(MgO)纳米颗粒,与壳聚糖复合制备壳聚糖/MgO复合薄膜,研究其力学性能、热稳定性、阻隔性能及抗菌性能。MgO纳米颗粒添加量为5 wt%时,壳聚糖/MgO复合薄膜获得最佳的力学性能,拉伸应力及弹性模量分别较壳聚糖薄膜提高64%及50%。傅里叶红外光谱(FT-IR)结果表明,壳聚糖/MgO复合薄膜力学性能的提升主要是由于壳聚糖的羟基和胺基与MgO形成了氢键。此外,添加5 wt% MgO纳米颗粒后,复合薄膜的氧气透过常数降低了约18%,该薄膜在12 h内可使46%的大肠杆菌结构破坏或死亡,具有优异的抗菌效果。
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蒸汽爆破技术在小茴香秸秆薄片中的应用
SUN Yi, WEI Qing and ZHAO Xiaodong
2019,34(4):41-45
利用蒸汽爆破法对小茴香秸秆进行处理,研究爆破前后小茴香秸秆常规化学成分和纤维形态的变化及爆破小茴香秸秆对烟草薄片感官品质的影响。结果表明,在蒸汽爆破压力为1.0 MPa、保压时间3 min的处理条件下,小茴香秸秆纤维出现明显破坏现象,综纤维素和半纤维素含量的降幅分别达到8.1%和15.8%;蒸汽爆破处理有利于小茴香秸秆的打浆及加工生产薄片,可提高产品感官品质。
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近红外光谱结合连续投影算法检测综纤维素含量
XIONG Zhixin, MA Pufan, LIANG Long and FANG Guigan
2019,34(4):46-51
为了简化模型并实现制浆材综纤维素含量近红外光谱法的快速准确检测,以连续投影算法(SPA)筛选出有效波长组合进行了建模实验研究和分析。选择5种制浆材原料共82个样品,测量其综纤维素含量及光谱数据,经蒙特卡罗交叉验证法剔除异常样品后,剩余样品按2∶1划分为校正集和预测集。校正集先以多元散射校正(MSC)方法预处理,再利用SPA选择波长结合偏最小二乘(PLS)回归建立了综纤维素含量的近红外分析模型,并与相关系数法、竞争性重加权自适应选择(CARS)算法所选波长的建模及预测效果进行了比较。结果表明,SPA算法选择出25个波长能充分表征全谱图中的综纤维素含量信息,预测精度最高,预测均方根误差(RMSEP)和预测决定系数(R2p)分别为0.8306和0.9801,满足工业应用精度需求。
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基于CNN的深层次特征提取纸病辨识方法研究
GAO Lele, ZHOU Qiang and WANG Weigang
2019,34(4):52-58
针对当前纸病检测方法中纸病特征量难分离以及难点纸病特征量难构建的瓶颈问题,提出基于卷积神经网络(CNN)的纸病辨识方法。该方法根据纸病图像的特点设计了纸病检测的CNN结构,在此基础上利用CNN自动提取纸病图像的深层次特征,结合Softmax实现对纸病的辨识。实验结果表明,基于CNN的深层次特征提取纸病辨识方法优于现有的纸病检测方法,能够对包括难点纸病在内的各种纸病进行精确辨识。
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复卷机加减速过程中纸幅张力变化的研究
LI Jiechao
2019,34(4):59-65
探讨了复卷机在匀加速或匀减速过程中辊组间纸幅张力的变化,提出了复卷机启动并匀加速到额定速度后辊组间纸幅张力的计算方法,并验证该算法,推导出复卷机由额定速度匀减速到停止及由停止重新启动并匀加速到额定速度过程中辊组间纸幅张力保持恒定的规律。
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纤维素直接转化为乙酰丙酸的反应过程研究进展
ZHANG Heng, YANG Hongyan, LU Junliang and LIANG Chen
2019,34(4):66-71
综述了近年来纤维素在不同催化体系中制备乙酰丙酸的国内外研究进展,重点阐述了离子液体体系催化纤维素制备乙酰丙酸。分析指出了目前催化体系下生物质资源直接制备乙酰丙酸很难实现大规模工业化的原因,并对未来纤维素制备乙酰丙酸的研究重点进行了探讨和展望。
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2020年征订启事
2019,(4):72-73
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《中国造纸学报》2019年总目次
2019,34(4):74-74
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