静电纺丝纳米纤维膜在油水分离领域的研究进展
谢敬伟;李晨暘;杨东昇;和妍春;姚增玉;程博闻;随着工业化进程加快,含油废水污染问题日益严峻,高效、环保的油水分离技术成为研究热点。静电纺丝技术因可制备具有高孔隙率、大比表面积及可控表面润湿性的纳米纤维膜,在油水分离领域展现出显著优势。本文系统阐述了静电纺丝技术与油水分离基础理论,不同类型静电纺丝纳米纤维膜的制备方法、性能特点及在油水分离中的应用现状,深入分析了表面浸润性与透过率调控对分离性能的影响机制。在此基础上,总结了当前该领域面临的挑战,并对未来发展方向进行展望,以期为静电纺丝油水分离材料研究与产业化应用提供参考。本文分析表明,通过材料选择、工艺优化与结构设计,可实现对纤维膜润湿性和传输通道的精准调控,从而获得高通量、高效率的分离性能;进一步推动该技术应用的关键,在于发展兼具良好机械稳定性、持久抗污染能力和可控降解特性的多功能膜材料体系,并促进静电纺丝技术向规模化、智能化制造方向演进。
木质素基抗菌水凝胶的制备及抗菌机制研究进展
丁镜;苗梦涵;宋丽;丁大永;当前细菌感染与抗生素耐药性已成为全球公共卫生危机,传统抗菌物质存在细胞毒性缺陷。然而,水凝胶的三维多孔结构、木质素的天然抗菌性与可再生性,使二者结合的木质素基抗菌水凝胶成为新型抗菌材料研究前沿。本文系统综述了木质素基抗菌水凝胶的构建策略及其作用机理:首先,木质素独特的三维网状结构及其丰富的活性基团,为水凝胶赋予了抗氧化、紫外屏蔽及内在抗菌等多重功能。其次,水凝胶的制备方法多样,涵盖自由基聚合等化学交联手段及氢键驱动等物理交联方式,可实现水凝胶性能的精准调控。在抗菌机制层面,它通过直接接触破坏细菌细胞膜、诱导活性氧(ROS)生成、协同释放金属离子以及整合光热/光动力效应等多种途径,实现对病原体的高效清除。作为先进的伤口敷料,此类水凝胶在抑制感染的同时,能够维持湿性愈合环境,并主动调节炎症反应,从而加速组织修复。目前,先进制备工艺的优化、多重抗菌机制的耦合规律、长期体内代谢行为的阐明及规模化生产技术的突破,仍是研究的薄弱环节。未来需围绕上述方向深入探索,并进一步拓宽其应用场景。
甲醇燃料汽车用燃油滤纸的研究进展
陈智娴;惠岚峰;朱承峰;在“双碳”目标和能源结构转型背景下,甲醇燃料汽车因清洁低碳的优势得到发展,同时也面临着对燃油滤纸区别传统燃油体系更高的性能要求。目前广泛应用的植物基纤维滤纸,在甲醇燃料特有的强极性、高吸水性环境,以及燃烧过程产生有机酸侵蚀下,易发生润胀、孔结构失稳及力学性能衰减等,难以适配甲醇燃料汽车的使用需求。本文综述了甲醇燃料汽车燃油滤纸的失效机理与性能需求,从功能性添加剂调控、结构优化设计及耐甲醇材料等方面对比了不同材料与结构策略在提升耐甲醇性、过滤效率等方面的作用机制和适用性。单一材料改性或者结构的强化难以满足复杂工况下的长期稳定需求,未来应加强耐醇纤维与梯度结构设计的协同优化,制备高稳定、低压降和长寿命的燃油滤纸。
基于废旧棉非织造布的抗菌水凝胶制备及传感性能研究
王蒙召;李晓艳;邹毛毛;周迅;涂虎;纯棉水刺非织造布因其使用方便、亲肤舒适等优点,已广泛用于清洁、医疗卫生等多个领域,但其作为一次性用品产生的废旧品数量也日益增多。因此,对其废料进行回收再利用,既契合国家“双碳”战略,也能有效提升资源利用效率。基于此,以废旧纯棉水刺非织造布为原料,采用碱/尿素体系溶解棉纤维素,利用溶剂的碱性环境和纤维素的羟基原位还原银制备纳米颗粒,并利用酒精凝固浴物理交联增强其机械性能,制备了兼具抗菌和传感性能的纤维素水凝胶。利用此方法制备的水凝胶具有优异的拉伸强度(2.26 MPa)和断裂应变(186.0%)。此外,该水凝胶能检测人体大幅运动和细微动作,且均表现出高灵敏性和精准性。同时,对大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有优异的抑菌效果(99.9%)。此类水凝胶在柔性应变传感器件及人体运动检测领域展现出潜在应用前景。
硅铝微粉/钛白粉复合填料在装饰原纸中的应用研究
薛袭岳;赵雷鸣;殷志刚;张文晖;为降低装饰原纸生产成本并推动锂渣固废资源化利用,本文采用球磨法制备钛白粉/硅铝微粉复合填料,以硅铝微粉部分替代钛白粉,在30%加填量条件下进行抄纸实验,系统探究了钛白粉与硅铝微粉的质量比及压光处理对纸张性能的影响。结果表明:球磨处理使钛白粉均匀紧密包覆于硅铝微粉表面,形成稳定复合结构,且二者界面生成Si—O—Ti共价键,显著提升了填料界面结合稳定性;随着钛白粉与硅铝微粉质量比从0∶100增至100∶0,未压光纸样的ISO白度从84.0%提升至87.8%,不透明度始终稳定在96.5%以上,当钛白粉替代量为25%(质量比75∶25)时,纸张白度已接近纯钛白粉加填水平;压光处理可显著提高纸张紧度、降低透气度,且对光学性能影响微弱;力学性能测试显示,钛白粉替代量25%的压光后纸样干、湿抗张强度均达峰值,表明该比例下复合填料的刚性与其在纤维网络中的分散性达到了良好平衡。本研究为锂渣基硅铝微粉在装饰原纸领域的高值化应用提供了工业化适配方案,该技术在保障成纸核心性能的同时,同步实现钛白粉减量降本与工业固废资源化利用,为造纸行业绿色可持续发展提供了关键技术支撑。
BCTMP化机浆生产线升级改造为P-RC APMP工艺的工程实践
孙玉;刘燕韶;王玉才;程良玉;梁伟;马小清;燕德卫;本文以安德里茨-华泰生产线升级改造项目为例,论证了将传统BCTMP化机浆生产线升级改造为P-RC APMP生产线的可行性和改造效果。本次改造利旧CD82与RGP268高浓磨浆机并采用并联布置,高浓磨机控制系统从RMS控制系统升级为安德里茨AHC液压控制系统;增设MSD600木片挤压撕裂机、侧喂料螺旋及4台TF52低浓磨浆机,构建“一段高浓磨+两段低浓磨”的组合磨浆工艺;将漂白工段优化为MC-HC两段漂模式,同时升级改造了筛选及渣浆处理系统。生产线调试验证了两种原料配比与两种磨浆运行模式的可行性,均实现达产,成浆游离度达380~430 mL、最高ISO白度78%,纤维束含量≤0.018%,突破了化机浆生产中高游离度与低纤维束含量难以兼顾的行业瓶颈。本次技改实现了产能提升、节能降耗与成浆质量改善的多重目标,成浆质量可满足高端文化纸机生产需求,为传统BCTMP生产线升级改造为P-RC APMP生产线提供了切实可行的工程实践依据。
期刊信息
期刊名称:造纸与纤维材料
创办日期:1979年创刊(原刊名:天津造纸),2025年更名
主管部门:天津市教育委员会
主办单位:天津科技大学,天津市造纸学会
刊 期:季刊
电 话:022-60601455
电子信箱:tjzz@tust.edu.cn
国内统一刊号:CN 12-1484/TS
国际标准刊号:ISSN 2097-6011
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