纳米纤维素复合物对再生纸性能的影响

• 作者: 李翱 吴圣众 徐德忠 赵伟刚 范毜仔 饶久平
• 来源期刊: 森林与环境学报
• 学科: 工学
• 关键词: 阳离子淀粉 纳米纤维素 回收 旧瓦楞纸箱再生纸
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 页码范围: 217-224
• 页数: 8页
• 分类号: TS761.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.13324/j.cnki.jfcf.2022.02.013

摘要

以阳离子淀粉(CS)为增强剂,并与纳米纤维素(NC)组成二元增强体系,研究其对旧瓦楞纸箱(OCC)再生纸的增强效果.通过考察阳离子淀粉添加量对旧瓦楞纸箱再生纸主要性能的影响,筛选出合理的用量;在此基础上,通过添加纳米纤维素组成二元增强体系,进一步考察其添加量对旧瓦楞纸箱再生纸主要性能的影响.借助傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(SEM)以及热重(TG)等分析方法,探讨了阳离子淀粉-纳米纤维素二元复合体系的增强机理.结果表明:当仅添加阳离子淀粉时,1.5％阳离子淀粉对旧瓦楞纸箱再生纸增强效果较佳,与空白组相比,纸张的耐破强度、抗张强度、撕裂强度分别提高了17.62％、18.18％、22.93％,透气度下降了28.55％.在1.5％阳离子淀粉的基础上,添加纳米纤维素后均能提高旧瓦楞纸箱再生纸的性能,当纳米纤维素添加量为1％时,其效果较好,与单独添加1.5％阳离子淀粉对比,纸张的耐破强度、抗张强度、撕裂强度分别提高了5.11％、11.54％、13.46％,透气度下降了12.58％.通过FTIR分析,阳离子淀粉可以与纸浆纤维结合,纳米纤维素的加入使得氢键数量变多,从而使纤维间结合的更加紧密;SEM观察旧瓦楞纸箱再生纸表面微观形貌,阳离子淀粉-纳米纤维素二元体系可以使纤维间的结合变紧凑且紧密;TG结果显示,加入阳离子淀粉-纳米纤维素可以使旧瓦楞纸箱再生纸热降解达到600℃,剩余的残渣量变多,是其与旧瓦楞纸箱再生纸的交联.阳离子淀粉-纳米纤维素对旧瓦楞纸箱再生纸的增强效果显著,研究结果可为旧瓦楞纸箱的重复回收利用提供参考依据.