微/納米纖維素膜的微孔結(jié)構(gòu)調(diào)控及力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-06 01:36
纖維素是天然的可生物降解的高分子材料,來(lái)源豐富且可再生。具有一定長(zhǎng)徑比的天然纖維經(jīng)過(guò)濕法抄造工藝可制備具有特殊孔結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的纖維素基膜材料,這些膜材料被廣泛應(yīng)用于鋰離子電池、污水凈化、食品包裝及生物組織修復(fù)等領(lǐng)域。本文分別以漂白桉木漿、漂白輻射松漿和棉短絨漿為原料,采用濕法抄紙方法制備微/納米纖維素膜。分別研究了纖維素纖維原料、打漿度、微納米纖維素(MNC)與桉木漿纖維混抄、TEMPO氧化處理、有機(jī)溶劑處理、干燥方式對(duì)微/納米纖維素膜的孔隙結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響;探討了戊二醛(GA)交聯(lián)對(duì)微/納米纖維素膜的孔隙結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)及力學(xué)性能的影響,以期從不同結(jié)構(gòu)尺度實(shí)現(xiàn)對(duì)膜的孔結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的調(diào)控。主要結(jié)論如下:1.采用不同纖維形態(tài)的原料制備纖維素膜,通過(guò)調(diào)控漿料的打漿度,在微米尺度上對(duì)膜的孔結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能進(jìn)行調(diào)控。分別以漂白桉木漿、漂白輻射松漿和棉短絨漿為原料制備纖維素膜,當(dāng)打漿度在19°SR77°SR范圍變化時(shí),以三種原料抄造的纖維素膜的平均孔徑分布在3.2610.5μm之間,孔隙率在55.89%81.84%之間波動(dòng),彈...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
雞蛋殼膜的SEM圖;(a)×200倍(b)×500倍Fig.1-1SEMimagesofeggshellfilms
第一章 緒論機(jī)聚合薄膜和有機(jī)復(fù)合聚合薄膜。單一有機(jī)聚合薄膜不需要添加其他物質(zhì),在外界作用力下即可形成具備一定力學(xué)能的多孔薄膜。目前研究的材料比較多的為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及三層復(fù)合烯烴膜(PE/PP/PE),通過(guò)濕法和干法拉伸制備工藝可將聚烯烴高分子形成均一的多膜[25]。濕法工藝主要用于生產(chǎn) PE 膜,是將 PE 樹(shù)脂加熱熔化,成膜后用易揮發(fā)溶劑行抽提以形成膜的多孔結(jié)構(gòu)。干法工藝是將聚烯烴樹(shù)脂加熱熔化,成膜后退火處理,后進(jìn)行高、低溫拉伸,以此形成膜的多孔結(jié)構(gòu)。
圖 1-4 PVA/CNF-Li 復(fù)合隔膜的制備方法Fig.1-4 Preparation of PVA/ CNF-Li composite separators伸法和靜電紡絲法是合成高分子材料最常用的致孔方法,例如多膜就是采用干濕拉伸法制備的。靜電紡絲是指高分子材料通過(guò)靜形式射流、固化成纖維的方法。Meltel 等人[86]采用靜電紡絲法二氧化硅/聚丙烯腈復(fù)合納米纖維膜,當(dāng)二氧化硅含量為 0%時(shí),丙烯腈膜的孔徑范圍在 200~1000nm,孔隙率為 69%。徑跡蝕刻料膜經(jīng)過(guò)帶電粒子轟擊、照射及化學(xué)腐蝕處理后,從而形成極薄這種膜經(jīng)常被用于高特異性過(guò)濾材料的使用。傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝是孔徑的多孔材料的主要方法,燒結(jié)過(guò)程中的各種因素直接會(huì)影響、孔徑的大小及分布。王等人[87]以硬脂酸在燒結(jié)溫度下進(jìn)行揮發(fā)富的微米孔徑的的玻璃陶瓷。纖維素的制備方法是由葡萄糖環(huán)經(jīng)過(guò) β-1,4 苷鍵連接組成的直鏈多糖高分子,具有
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]NMMO預(yù)處理制備微納米纖維素及其在紙頁(yè)增強(qiáng)中的應(yīng)用[J]. 歐華杰,陳港,蔣晨穎,王晨晨,劉宇,車(chē)明陽(yáng). 造紙科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[2]聚烯烴鋰離子電池隔膜的研究進(jìn)展[J]. 洪柳婷,王莉,葉海木,義建軍. 高分子通報(bào). 2017(06)
[3]天絲纖維原纖化對(duì)紙頁(yè)吸液性能和孔徑的影響[J]. 單洪琛,王宜,龍金,胡健. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2017(01)
[4]纖維素氧化概述[J]. 張?jiān)气P,李嘉敏,王柏芳. 化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2017(02)
[5]Maximum Power Point Tracking With Fractional Order High Pass Filter for Proton Exchange Membrane Fuel Cell[J]. Jianxin Liu,Tiebiao Zhao,YangQuan Chen. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(01)
[6]接裝紙透氣度對(duì)卷煙燃燒溫度和煙氣指標(biāo)的影響[J]. 堯珍玉,徐濟(jì)倉(cāng),沈妍,黃海群. 中國(guó)造紙學(xué)報(bào). 2016(03)
[7]鋰離子電池隔膜及技術(shù)進(jìn)展[J]. 王暢,吳大勇. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2016(02)
[8]高性能纖維素基復(fù)合鋰離子電池隔膜研究進(jìn)展[J]. 劉志宏,柴敬超,張建軍,崔光磊. 高分子學(xué)報(bào). 2015(11)
[9]納米羧甲基殼聚糖抗菌紙的制備及其力學(xué)性能研究[J]. 洪英,鐘澤輝,鄭朝位,周祿平. 包裝工程. 2015(19)
[10]影響紙和紙板松厚度的主要因素[J]. 彭金勇,劉洪斌,李甘霖,鄒學(xué)軍. 中國(guó)造紙. 2014(06)
碩士論文
[1]納米纖維素基藥物緩釋材料的制備及表征[D]. 李德貴.華南理工大學(xué) 2016
[2]納米纖維素的光固化及其組織工程支架的可控制備研究[D]. 趙姍.華南理工大學(xué) 2015
[3]基于納米纖維素的光電復(fù)合器件材料的可控制備與表征[D]. 史海真.華南理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):2959674
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:95 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
雞蛋殼膜的SEM圖;(a)×200倍(b)×500倍Fig.1-1SEMimagesofeggshellfilms
第一章 緒論機(jī)聚合薄膜和有機(jī)復(fù)合聚合薄膜。單一有機(jī)聚合薄膜不需要添加其他物質(zhì),在外界作用力下即可形成具備一定力學(xué)能的多孔薄膜。目前研究的材料比較多的為聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及三層復(fù)合烯烴膜(PE/PP/PE),通過(guò)濕法和干法拉伸制備工藝可將聚烯烴高分子形成均一的多膜[25]。濕法工藝主要用于生產(chǎn) PE 膜,是將 PE 樹(shù)脂加熱熔化,成膜后用易揮發(fā)溶劑行抽提以形成膜的多孔結(jié)構(gòu)。干法工藝是將聚烯烴樹(shù)脂加熱熔化,成膜后退火處理,后進(jìn)行高、低溫拉伸,以此形成膜的多孔結(jié)構(gòu)。
圖 1-4 PVA/CNF-Li 復(fù)合隔膜的制備方法Fig.1-4 Preparation of PVA/ CNF-Li composite separators伸法和靜電紡絲法是合成高分子材料最常用的致孔方法,例如多膜就是采用干濕拉伸法制備的。靜電紡絲是指高分子材料通過(guò)靜形式射流、固化成纖維的方法。Meltel 等人[86]采用靜電紡絲法二氧化硅/聚丙烯腈復(fù)合納米纖維膜,當(dāng)二氧化硅含量為 0%時(shí),丙烯腈膜的孔徑范圍在 200~1000nm,孔隙率為 69%。徑跡蝕刻料膜經(jīng)過(guò)帶電粒子轟擊、照射及化學(xué)腐蝕處理后,從而形成極薄這種膜經(jīng)常被用于高特異性過(guò)濾材料的使用。傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝是孔徑的多孔材料的主要方法,燒結(jié)過(guò)程中的各種因素直接會(huì)影響、孔徑的大小及分布。王等人[87]以硬脂酸在燒結(jié)溫度下進(jìn)行揮發(fā)富的微米孔徑的的玻璃陶瓷。纖維素的制備方法是由葡萄糖環(huán)經(jīng)過(guò) β-1,4 苷鍵連接組成的直鏈多糖高分子,具有
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]NMMO預(yù)處理制備微納米纖維素及其在紙頁(yè)增強(qiáng)中的應(yīng)用[J]. 歐華杰,陳港,蔣晨穎,王晨晨,劉宇,車(chē)明陽(yáng). 造紙科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[2]聚烯烴鋰離子電池隔膜的研究進(jìn)展[J]. 洪柳婷,王莉,葉海木,義建軍. 高分子通報(bào). 2017(06)
[3]天絲纖維原纖化對(duì)紙頁(yè)吸液性能和孔徑的影響[J]. 單洪琛,王宜,龍金,胡健. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2017(01)
[4]纖維素氧化概述[J]. 張?jiān)气P,李嘉敏,王柏芳. 化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2017(02)
[5]Maximum Power Point Tracking With Fractional Order High Pass Filter for Proton Exchange Membrane Fuel Cell[J]. Jianxin Liu,Tiebiao Zhao,YangQuan Chen. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(01)
[6]接裝紙透氣度對(duì)卷煙燃燒溫度和煙氣指標(biāo)的影響[J]. 堯珍玉,徐濟(jì)倉(cāng),沈妍,黃海群. 中國(guó)造紙學(xué)報(bào). 2016(03)
[7]鋰離子電池隔膜及技術(shù)進(jìn)展[J]. 王暢,吳大勇. 儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù). 2016(02)
[8]高性能纖維素基復(fù)合鋰離子電池隔膜研究進(jìn)展[J]. 劉志宏,柴敬超,張建軍,崔光磊. 高分子學(xué)報(bào). 2015(11)
[9]納米羧甲基殼聚糖抗菌紙的制備及其力學(xué)性能研究[J]. 洪英,鐘澤輝,鄭朝位,周祿平. 包裝工程. 2015(19)
[10]影響紙和紙板松厚度的主要因素[J]. 彭金勇,劉洪斌,李甘霖,鄒學(xué)軍. 中國(guó)造紙. 2014(06)
碩士論文
[1]納米纖維素基藥物緩釋材料的制備及表征[D]. 李德貴.華南理工大學(xué) 2016
[2]納米纖維素的光固化及其組織工程支架的可控制備研究[D]. 趙姍.華南理工大學(xué) 2015
[3]基于納米纖維素的光電復(fù)合器件材料的可控制備與表征[D]. 史海真.華南理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):2959674
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