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纳米砂磨机在造纸即纸浆研磨中的应用
- 2020-04-11-

      纤维素作为一种天然高分子化合物,在物理形态和化学性能上存在某些缺陷,如热解性能差、不耐化学腐蚀、强度有限等,因此限制了其应用范围。从天然纤维中分离出的微/纳纤丝由成束的高强度和高弹性模量的纤维素分子链组成,是一种质轻、环境友好、可生物降解的聚合物,具有低密度、较大的比表面积、高强度、低导热系数以及可生物降解等优异性能,纳米砂磨机在电子工业、医药工业、先进材料、包装等许多重要领域有着广阔的应用前景。
 
      微/纳纤丝的制备方法也是多种多样,不过总结起来可以简单分为化学法、机械法、生物法等。下面我们主要说下机械法。
 
      研磨法制备纸浆微/纳纤丝(使用陶瓷砂磨机制备纸浆微/纳纤丝)
      将酶解后的纸浆配制成1L质量分数为1%的水悬浊液,然后进行研磨处理:磨盘间隙为-10μm,研磨转速为1500r/min,研磨时间为5、15、30、60、90和120min。
 
      纤维素酶预处理对桉树纸浆纤维微/纳纤丝微观形貌的影响
      酶用量是影响纤维素酶降解效果的关键因素,酶用量越高,纤维素酶对纤维的作用越明显,更多的纤维表面变得疏松粗糙,在相同的研磨条件下纤维更容
 
      易分丝帚化、分离出更小的纤丝。当酶解时间由2h增加到6h时,经研磨制得的微/纳纤丝直径明显减小,但酶解时间为8h时,纤丝直径并没有继续明显减小,这是因为纤维素酶在特定的条件下有适宜的反应时间,当酶解时间为6h时,纤维素酶可能己经充分作用于纸浆纤维,酶解时间继续延长,纸浆纤维微观形貌以及结构不会再有明显变化,最终微/纳纤丝直径变化也不明显。
 
      研磨时间对桉树纸浆纤维微/纳纤丝微观形貌的影响
      随着研磨时间逐渐增加,纸浆纤维直径逐渐减小,纤丝逐渐从纤维中分离,当研磨时间为60min时,纤丝平均直径为420nm。纸浆经过120min的研磨之后,大部分纤丝己经分离出来,并呈网状交织在一起,但是纤丝直径并不均匀,平均直径为128nm。
 
      酶解条件对桉树纸浆纤维微/纳纤丝直径的影响
      随着酶用量或酶解时间的增加,制备所得的微/纳纤丝的直径均逐渐减小,这是因为随着酶用量或酶解时间增加,纤维素酶对纤维的作用越明显,酶解反应越充分,酶解后的纤维也更易纤丝化,汽车漆专用砂磨机在相同的研磨时间内,得到的微/纳纤丝直径也越小。