| 废纸基纤维素纳米晶的制备与表征 |
| XING Xinyue,JIANG Qiwen,LI Qiming,HAN Ying |
| 2020,35(2):1-8 |
| 以废纸为原料，采用传统硫酸法制备纤维素纳米晶（CNCs），并优化其工艺条件；采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、热重分析仪（TGA）、透射电子显微镜（TEM）及扫描电子显微镜（SEM）研究了废纸基纤维素纳米晶（SCNCs）的结构与性质。在最佳工艺条件（硫酸浓度60 wt%、水解温度50℃、水解时间90 min）下，SCNCs的得率为41.2%，呈典型的纤维素Ⅰ型结构，结晶度为77.6%；与原料相比，几乎不存在杂峰；SCNCs为棒状结构，长约142.87 nm，直径约9.67 nm。探讨了回收硫酸溶液再次用于制备CNCs；结果表明，首次回收硫酸制备的废纸基纤维素纳米晶（SCNCsH）得率为39.9%，结晶度为78.6%。 |
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| 多种预处理方法对纤维素结晶结构的影响 |
| CUI Ting |
| 2020,35(2):9-15 |
| 分别采用丙三醇、NaOH、乙二胺（EDA）、H3PO4以及离子液体[BMIM]Cl对不同来源的纤维素进行预处理，通过X射线衍射（XRD）、固体核磁共振（CP/MAS 13C NMR）及傅里叶变换红外光谱（FT-IR）研究了这几种预处理方法对纤维素结晶结构的影响。结果表明，16.5 wt%的NaOH及60 wt%的H3PO4预处理可将天然纤维素结构从I型转化为II型，EDA预处理可将天然纤维素结构转化为III型，85 wt%的H3PO4以及离子液体[BMIM]Cl预处理可将纤维素转化为无定形结构。[BMIM]Cl预处理比85 wt%的H3PO4预处理更有利于无定形纤维素的产生。结构转化过程中，纤维素的羟甲基构象相应地发生变化。结晶度方面，低质量分数NaOH预处理有利于获得低结晶度的纤维素，EDA预处理对纤维素结晶度的影响与原料结构关系较小，而NaOH与离子液体[BMIM]Cl预处理对纤维素结晶度的影响与原料有关，纤维素原料结晶度高，预处理后纤维素的结晶度也相应较高。 |
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| 不同针叶木化学浆在碱尿素水溶液体系中溶解行为的研究 |
| KONG Weiwei LI Minheng KOU Jinbao MA Zeyu SHI Yan,,,, |
| 2020,35(2):16-22 |
| 以用于生产黏胶纤维的漂白针叶木硫酸盐浆（BSK）和硫酸盐法针叶木溶解浆为原料，通过测定纸浆纤维-纤维素-溶剂（7% NaOH/12%尿素水溶液）溶解体系的透光率及溶解生成的纤维素溶液的黏度、观察纸浆纤维冷冻过程的微观形态、分析溶解前后纸浆纤维长度和宽度的变化、检测未溶部分的X射线衍射谱图，研究对比了这两种浆在7% NaOH/12%尿素水溶液体系中溶解行为的差异。结果表明，相同浆浓下，聚合度高的漂白针叶木硫酸盐浆在7% NaOH/12%尿素水溶液中溶解后体系的透明度比聚合度低的针叶木溶解浆体系的高，前者溶解生成的纤维素溶液的黏度大于后者溶解生成的纤维素溶液的黏度，即纤维素含量高、聚合度低的溶解浆反而较难溶解在7% NaOH/12%尿素水溶液中。针叶木硫酸盐浆溶解后纤维变短且变粗，而针叶木溶解浆因大部分短小纤维被溶解导致溶解后纤维的平均长度变长，且宽度变化较小。针叶木硫酸盐浆保留了完整的纹孔结构，溶剂渗透性较好，其溶解效果优于在制浆过程中细胞壁经受严重破坏的针叶木溶解浆的溶解效果。 |
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| 具有反应活性的纤维素基微/纳米颗粒功能化超疏水表面的制备与表征 |
| ZAHNG Song,LI Wei,YANG Yu,LIANG Tianhao,LI Huiling,ZHANG Huimin,LI Zerong,WANG Shuangfei |
| 2020,35(2):23-28 |
| 以微晶纤维素为原料，通过亲核取代反应合成了10-十一烯酸-硬脂酸纤维素酯（CSU）衍生物，并采用纳米沉淀法制备了CSU微/纳米颗粒，将其喷涂在CSU溶液浸渍的硅片表面后，制备出一种具有反应活性的超疏水表面。采用核磁共振波谱仪（NMR）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、Zeta电位粒度仪（DLS）、扫描电子显微镜（SEM）及巯基-烯点击化学反应体系对CSU微/纳米颗粒及其构建的超疏水表面进行表征。重点探究了该表面的超疏水机理、热稳定性和反应活性。结果表明，所制备的CSU微/纳米颗粒平均直径约为（149±3）nm，多分散性指数（PDI）为0.132；所构建的超疏水表面的表面接触角为（153±1）°，滚动角为7°；该表面的超疏水性在温度高于40℃时不稳定，且可通过巯基-烯点击化学反应进行再功能化。 |
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| 含水量对再生纤维素膜结构与分离性能的影响 |
| WANG Dong,YUAN Hongmei,CHENG Yutong,ZHANG Hui,CHEN Lihui,HUANG Liulian,LIN Shan |
| 2020,35(2):29-35 |
| 采用N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）为溶剂溶解竹纤维素，通过浸没沉淀（Loeb-Sourirajan，L-S）相转化法制备再生纤维素膜，探究不同含水量再生纤维素膜的结构特点及分离性能。结果表明，随着含水量的减少，再生纤维素膜内部的指状孔收缩，平均孔径减小，膜结构趋于均匀致密，从而提高再生纤维素膜的透光率、力学性能和对牛血清蛋白的截留性能；含水量为50%时，再生纤维素膜的透光率为92.8%，拉伸强度为1.46 MPa，膜通量为19.4 L/(m2·h)，对牛血清蛋白的截留率为96.2%。 |
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| 硅酸钠表面施胶改善纸张防水性能的机理探讨 |
| PENG Pengjie,ZHOU Xiaofan,OUYANG Kaitong,LI Hao |
| 2020,35(2):36-40 |
| 分别利用硅酸钠、硅酸钠与淀粉复配进行纸张表面施胶，表面施胶体系中有机硅油用量控制为3%（相对于硅酸钠绝干质量）；探讨了施胶量和施胶体系对纸张孔隙率、纸张平均孔径、表面平滑度、Cobb30值和表面接触角的影响；依据毛细管现象公式，探讨及分析了表面施胶纸张的防水机理；利用扫描电镜（SEM）观察分析了表面施胶纸张的表面形貌。结果表明，硅酸钠-淀粉复配体系中，淀粉最佳用量为33%；随着表面施胶体系施胶量的增加，表面施胶纸张的孔隙率和平均孔径均下降；经硅酸钠和硅酸钠-淀粉复配表面施胶后，纸张的表面接触角较原纸大幅提高且硅酸钠-淀粉复配体系对纸张抗水性的改善效果优于硅酸钠。此外，研究还发现，纸张平均孔径的降低、表面接触角的增加及胶层在纸张表面的覆盖是硅酸盐及其复配体系表面施胶纸张产生抗水性的主要原因。 |
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| 生活用纸湿强剂PAE残留的风险评估 |
| CHEN Chunxia,WU Shubin,CHENG Hao,WEI Qi |
| 2020,35(2):41-44 |
| 介绍了生活用纸中湿强剂聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PAE）的残留状况及对人类健康的风险隐患；结合欧盟法规规定和风险评估模型，计算了生活用纸中残留PAE经皮肤摄入的风险指数，并进行了PAE残留风险评估。结果表明，PAE中的有机氯代物在纸巾纸等生活用纸中残留的概率较大，长期接触这些有害物质将对使用者的身体健康产生潜在的风险隐患。 |
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| PSO-LSSVM用于近红外光谱预测混合制浆材Klason木质素含量 |
| XIONG Zhixin,LIU Yaoyao,WANG Yong,LIANG Long,FANG Guigan |
| 2020,35(2):45-51 |
| 为优化混合制浆材中Klason木质素含量的近红外分析模型，收集了5种常见制浆材的82个原木样品，将样品粉碎预处理后在便捷式近红外光谱仪上采集其近红外光谱信号，对原始光谱数据进行多元散射校正（MSC）预处理，利用粒子群寻优（PSO）算法对最小二乘支持向量机（LSSVM）算法中的参数进行优化，然后利用最优参数建立混合制浆材Klason木质素的LSSVM定量分析模型。将结果与偏最小二乘（PLS）和主成分降维后的BP神经网络（PCA-BPNN）算法进行比较。结果表明，PCA-BPNN和PSO-LSSVM模型均优于PLS模型，且PSO-LSSVM模型预测结果最优，预测结果的相关系数（R v）最大为0.9857；预测标准差（RMSEP）为0.7498%，比PLS模型和PCA-BPNN模型分别降低了0.2767%和0.1455%；相对标准偏差（RPD）最大为5.6174，比PLS模型和PCA-BPNN模型分别提高了1.5144和0.9138；真实值与预测值间的绝对偏差（AD）范围最小，为0.0065%~1.8449%。 |
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| 基于支持向量机算法的造纸过程磨后纤维形态软测量模型 |
| JIANG Lun MAN Yi,LI Jigeng,HONG Mengna,MENG Ziwei,ZHU Xiaolin, |
| 2020,35(2):52-58 |
| 本研究提出了一种基于支持向量机（SVM）算法的造纸过程磨后浆料纤维形态软测量模型，该模型利用原始浆板纤维形态参数和磨浆参数作为输入，用于在线软测量生产过程中的磨后浆料纤维形态。结果表明，采用SVM算法进行建模时，7种磨后浆料纤维形态软测量模型的平均相对误差在2.87%~5.61%之间，均优于采用偏最小二乘回归（PLS）算法的建模效果（平均相对误差3.09%~6.60%），模型精度良好，满足生产中纤维形态实时检测对误差的要求。 |
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| X射线能谱在卷烟纸钾和钠元素含量快速检测中的应用 |
| YU Zhenhua,ZHAN Jianbo,WANG Hao,DAI Yi,XIE Jiao,HE Liang,CHAI Xinsheng,YUE Baoshan |
| 2020,35(2):59-63 |
| 快速分析卷烟纸中钾（K）和钠（Na）元素含量对于卷烟纸生产的工艺控制起着重要的作用，本课题探讨了一种采用X射线能谱（EDS）法快速无损检测卷烟纸中K和Na元素实际总含量的方法。利用EDS和传统的原子吸收光谱（AAS）法分别对卷烟纸表面K和Na元素含量（c）和实际总含量（C）进行了定量检测，探寻EDS法和AAS法定量检测结果间的关联。结果表明，这两种方法获得的数据之间具有如下关系：和，其相关系数R2分别为0.958和0.959。鉴于EDS具有快速、无损检测的优点，该方法通过快速的EDS表面分析可以实现对卷烟纸中K和Na元素总含量的检测，可有效提高测定卷烟纸中K和Na元素助剂添加量的实验效率。 |
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| MSPE-GC/MS在造纸废水苯系污染物检测中的应用研究 |
| DONG Yunyuan,CHEN Xiaobin,JIN Chen,ZHENG Qifu |
| 2020,35(2):64-68 |
| 采用化学共沉淀法合成了磁性多壁碳纳米管材料（Fe3O4@MWSNTs），对该材料进行扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、元素分析等表征，并将其作为磁性固相萃取（MSPE）的吸附剂，建立了磁性固相萃取结合气相色谱质谱联用（MSPE-GC/MS）检测造纸废水中苯系污染物的分析方法。结果显示，Fe3O4纳米颗粒较好地附着在多壁碳纳米管的表面，材料C含量为37.45%，Fe3O4纳米颗粒的尺寸在50~200 nm左右，亲水性适中。将该材料用于造纸废水气质联用分析检测的前处理中，能够排除基质干扰并吸附痕量苯系污染物，此外，与普通液液萃取相比具有简单、快速、易于操作、有机溶剂用量少等优点。气质检测结果显示，建立的方法对痕量苯系污染物有很好的检出效果。 |
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| 纸张表面性能与硬拷贝水印提取质量相关性研究 |
| GE Naixin WANG Qi HAN Xueying,, |
| 2020,35(2):69-74 |
| 测量7种纸张的表面性能（白度、粗糙度及平滑度、光泽度及不透明度）；通过静电数码印刷机，将嵌入离散余弦变换（DCT）水印的载体图像在7种纸张上完成印刷输出；利用扫描仪获取不同分辨率下的提取水印图，并确定最适用扫描参数；选用归一化相关系数（NC值）作为水印提取质量的表征参数，并结合Pearson相关性统计分析理论，分析纸张表面性能对硬拷贝水印提取质量的影响。结果表明，纸张白度、粗糙度及平滑度与NC值的相关性均大于0.8，光泽度与NC值的相关性略大于0.6，不透明度与NC值的相关性小于0.4，说明前3个影响因素对水印提取质量的影响显著，光泽度的影响中等偏大，不透明度的影响较小；该研究为水印硬拷贝输出前的选纸工作提供了指导依据，能有效提高水印提取质量，进一步拓展水印在包装防伪中的应用。 |
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| 等参数直齿及弧形齿磨盘对纤维切断的研究 |
| LIU Huan,DONG Jixian,LUO Chong,GUO Xiya,YANG Ruifan,QIAO Lijie,QI Kai,DUAN Chuanwu |
| 2020,35(2):75-80 |
| 研究了等参数的等距直齿及弧形齿磨盘对纤维的切断效果，运用纤维平均长度、不同长度组分分布、纤维原始切断率及相邻切断率来分析两磨盘对纤维的切断过程。研究发现，弧形齿及直齿磨盘对纤维的切断机理不同，弧形齿磨盘对纤维的切断均一稳定，能够有效保留纤维的长度；而直齿磨盘对纤维切断作用较强，可实现对纤维的快速切断。因此，相比于直齿磨盘，弧形齿磨盘更适用于废纸浆、阔叶木浆及草浆等的磨浆。 |
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| 纤维素水解制备葡萄糖的研究进展 |
| YE Keli,TANG Yanjun,FU Danning,LI Mian |
| 2020,35(2):81-88 |
| 作为纤维素高值化利用的重要一环，现今纤维素水解糖化的效率并不高，原因主要集中于催化剂催化效果不佳和葡萄糖分离困难两方面。本文详细综述了目前有关纤维素水解制备葡萄糖的多种途径以及相关研究进展，对未来纤维素水解糖化方法的改进具有一定的参考价值。 |
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| 纸张二元增强体系的研究进展 |
| 梁帅博，姚春丽，符庆金，刘倩，袁涛 |
| 2020,35(2):89-95 |
| 概述了纸张二元增强体系的技术现状和研究进展，着重讨论了以阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）、聚酰胺多胺环氧氯丙烷（PAE）、阳离子淀粉（CS）为阳离子增强剂的纸张二元增强体系，并对其增强机理作了阐述。 |
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