论文部分内容阅读
磁性纸张制得的产品性能优越、附加值高,在工农业生产、磁记录、防伪和电磁转换等多方面得到了广泛应用。本文采用课题组制备的稀土掺杂玻璃作为磁性纸张中磁性材料的来源,以满足磁性纸张对纸张白度的要求。该稀土掺杂玻璃兼具磁性、发光功能于体的材料,对开拓磁性纸张的应用领域以及增加特种功能纸新品种具有重要意义。本文采用静电复合法对磁性微粒、玻璃纤维进行表面改性,然后采用混合抄造法将其与植物纤维抄造成纸张。研究纸张抄造工艺、磁性微粒改性工艺对纸张性能的影响,通过SOUID、XRD、DSC/TG、 FTIR、Raman光谱和SEM等对无机磁性微粒和磁性纸张的物理性能、结构等进行分析表征；本文还将改性玻璃纤维与植物纤维结合,抄造成纸张,研究玻璃纤维改性工艺等对纸张结构和性能的影响,得出如下结论：(1)对改性磁性微粒的粒径、磁性能和热性能进行表征,结果表明：改性磁性微粒的粒径约为8μm,其矫顽力(Hc)为19.86 Oe,剩余磁化强度(Mr)为1.24×10-3emu/mg,且改性工艺对磁性能影响较小；其玻璃化转变温度为731.6℃,在892.4℃出现两个析晶放热峰,但磁性微粒在加热过程中处于稳定的状态,不发生分解、挥发等现象；在静电的吸附作用下,磁性微粒表面吸附了一定量的氧化石墨烯(Graphene Oxide,简写GO)；(2)通过研究纸张抄造工艺和磁性微粒改性工艺对纸张性能的影响,获得了磁性纸张的最佳抄造工艺：打浆度为35°SR的竹木浆,磁性微粒添加量为23 wt%,疏解时间为50 min；最佳改性工艺为：氨基硅烷偶联剂(2,3-氨基丙基三乙氧基硅烷,KH550)溶液的浓度为1.5 vol%,GO溶液的浓度为1.5 mg/mL;(3)采用SEM对磁性纸张显微结构进行分析,结果表明磁性微粒在疏解、抄造过程中进入植物纤维的内部；改性磁性微粒表面含有大量的羧基、羟基,它们与植物纤维形成氢键,起到提高纸张力学性能的作用;而磁性微粒表面黑色的氧化石墨烯则降低了纸张的白度；(4)对改性玻璃纤维及复合纸张的性能进行分析,结果表明：在静电吸附作用下,氧化石墨烯吸附于玻璃纤维的表面。随着玻璃纤维添加量的增加,纸张力学性能呈现出先增加后降低的趋势,当其含量达到28 wt%时,纸张力学性能达到了极值,此时纸张的抗张指数为28.71 N·m/g,撕裂指数为61.21 mN.m2/g；纸张的力学性能随着KH550浓度、GO浓度的增加均呈现出先增加后趋于不变的趋势。