废弃纺织纤维在造纸中应用的基础研究

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为了解决废弃纺织品被作为垃圾处理的资源浪费和环境污染的现状,利用废弃纺织纤维作为原料应用于造纸中,本课题研究了废弃纺织品的回收、分类、开松、粉碎等工序,并用加工出的废弃纺织纤维与木浆纤维配抄出了一系列的废弃纺织纤维纸。研究了纤维种类、纤维长度和木浆与废弃纤维的配比对废弃纺织纤维纸性能的影响,并在此基础上研究了废弃纺织纤维纸的增强方法和效果。研究显示,废弃纺织纤维与木浆配抄纸具有较好的透气性能,其中合成纤维纸的透气度为100.00μm/pa·s,是木浆纤维(对比样)纸的10.44倍。废弃纺织纤维与木浆配抄纸的力学性与木浆纤维(对比样)手抄纸比较相对较差,低1~2倍左右。随着木浆纤维与废弃纺织纤维的配比减小,纸张的厚度增加,耐破指数、撕裂指数和抗张指数减小。过氧化氢对纯棉纤维具有良好的漂白效果,不仅能提升成纸的白度,还能够提高成纸的抗张强度;二氧化氯对其他废弃纺织纤维的漂白作用较好,但对纤维的损伤较大,使成纸的撕裂指数和抗张指数有所降低。针对废弃纺织纤维纸的成纸力学性能较差,研究了添加增强剂和煮浆两种改善方法。在抄纸过程中加入施胶剂AKD和阳离子瓜尔胶CGG能够增强纤维间的结合力,抗张指数可提高25.0~74.2%。煮浆能够提高棉纤维的润胀性能,从根本上提高废弃棉纤维成纸的性能。撕裂指数从4.81mN·m2/g提高到7.65mN·m2/g,提高了59.0%;抗张指数从11.06N·m/g提高到23.22N·m/g,提高了109.9%。研究了三种废弃纺织纤维纸的复合方式,分别为两张纸直接贴合在一起、两张纸用瓜尔胶粘合在一起、两张纸中间夹入棉纱布并用瓜尔胶粘合在一起。这三种复合方式纸的透气度接近,分别为44.50μm/pa·s、46.27μm/pa·s、45.50μm/pa·s。三种复合方式中,直接复合纸的撕裂指数和抗张指数都是最小的,分别为7.33mN·m2/g和8.26N·m/g。复合纱布纸的撕裂指数最大,为47.73mN·m2/g,是直接复合的6.51倍。瓜尔胶粘合的抗张指数最大,为21.31N·m/g,是直接复合纸的2.58倍。
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