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    China Technical Association of Paper Industry(CTAPI)
    China National Pulp and Paper Research Institute Co. Ltd.(CNPPRI)
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  • CN11-1967/TS
  • ISSN 0254-508X
  • Distributed abroad by:China Publication Corporation for Foreign Trade
  • Foreign issue code: DK11070
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China Pulp & Paper (Monthly) China Pulp & Paper is a monthly publication and published jointly by China Technical Association of Paper Industry (CTAPI) and China National Pulp and Paper Research Institute Co. Ltd.(CNPPRI).As one of the most impor...more

China Pulp & Paper Vol.43 No.3,2024

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    • 3D打印碳纳米管/纳米纤维素复合电极制备及性能
      ZHANG Sufeng,WANG Xiaoyi,LIU Yali,HE Xinning
      本研究探索了基于光固化的3D打印技术制造导电聚合物树脂材料。以可光固化树脂和多壁碳纳米管(MWCNT)混合物为基底,通过添加纳米纤维素(CNF)来改善MWCNT的分散性,使混合树脂达到最佳的导电性能和印刷质量。此外,结合了光固化、热解和化学活化等反应过程,形成可设计的分级孔结构的碳电极,该电极具有从毫米级到微米级再到纳米级分布的孔隙结构,组装对称超级电容器可提供高能量密度0.91 mWh/cm2
      2024,43(3):1-8    [摘要](352)    [PDF](201)
    • 芳纶Ⅲ纸基复合材料的制备与性能研究
      LIAO Sihuang,SONG Zizhi,LONG Jin,WANG Yi,XIONG Zhiyuan,HU Jian
      以芳纶Ⅲ短切纤维与间位芳纶沉析纤维为原料,使用湿法成形技术,制备芳纶Ⅲ纸基复合材料,研究芳纶Ⅲ短切纤维长度和占比对芳纶Ⅲ纸基复合材料匀度、抗张强度、弹性模量、断裂伸长率、撕裂度的影响规律。结果表明,在芳纶Ⅲ短切纤维长度6 mm,占比50%时,芳纶Ⅲ纸基复合材料的综合力学性能较好,其中抗张强度为2.66 kN/m,弹性模量为3 136 MPa,断裂伸长率为1.78%,撕裂度为2 912 mN。纸基复合材料拉伸断裂面因芳纶Ⅲ短切纤维长度和占比的不同而呈现不同的形状。相比于间位芳纶纸,芳纶Ⅲ纸基复合材料具有更好的高温尺寸稳定性,有望在复合增强领域进一步提升芳纶的应用前景。
      2024,43(3):9-16    [摘要](306)    [PDF](188)
    • 浸渍热压工艺对碳纸结构性能的影响及机理研究
      WU Jinhan,SHA Lizheng,ZHAO Huifang,WU Junyi,YUAN Tianzhong,SUN Qianyu,GUO Daliang
      本研究通过探究碳纸浸渍和固化过程中酚醛树脂的分布及形态结构,研究浸渍热压工艺对碳纸性能的影响。结果表明,当浸渍时间为4 min,浸渍液浓度为11%时,预固化后碳纸中所含的树脂最多,浸渍量可达154.9%。当热压温度为160 ℃,热压时间为20 min,热压压力为3.0 MPa时,制备的碳纸热压纸性能最好,电阻率仅27.1 mΩ·cm,抗张强度达103.9 N/cm。
      2024,43(3):17-25    [摘要](250)    [PDF](158)
    • 酸掺杂聚苯胺电极材料的制备及其电化学性能研究
      WANG Yanting,LI Penghui,FANG Manyu,WU Wenjuan
      本研究以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,植酸为掺杂酸,与木质素磺酸盐进行化学聚合,通过原位化学氧化法合成了电子传导能力良好和电容性能优异的木质素磺酸盐/聚苯胺(LS/PANI)电极材料,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和比表面积及孔径分析仪(BET)对LS/PANI电极材料进行分析表征;运用循环伏安、充放电、电化学阻抗等测试LS/PANI电极材料电化学性能。结果表明,LS/PANI电极材料具有良好的电容性能和较好的循环稳定性;在充放电0.5 A/g的电流密度下比电容可以达到509.3 F/g,在充放电电流密度为10 A/g时,循环5 000次后仍能保留63.23%的电容。
      2024,43(3):26-32    [摘要](260)    [PDF](169)
    • 氧化石墨烯/罗丹明6G改性滤纸的制备及性能
      FAN Jiang,ZHANG Sufeng
      利用氧化石墨烯(GO)和罗丹明6G-聚乙烯亚胺(R6G-PEI)对滤纸(FP)进行物理改性,制备了纸基传感器FP/GO/R6G-PEI。利用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、伺服材料多功能高低温控制试验机、紫外光谱仪和荧光光谱仪等,对FP/GO/R6G-PEI的形貌、力学性能和传感性能进行表征。结果表明,与FP、FP/GO相比,FP/GO/R6G-PEI的表面平滑度提高,透气度降低,力学性能增大。将FP/GO/R6G-PEI浸泡于Fe3+溶液中时,观察到FP/GO/R6G-PEI变为淡粉红色,且荧光强度显著增强,可实现FP/GO/R6G-PEI对水中的Fe3+肉眼可见和荧光检测。理想识别单元Structure 3与Fe3+的能级差(0.53 eV)小于Structure 3的能极差(3.12 eV),说明Structure 3与Fe3+的螯合体系更稳定。
      2024,43(3):33-39    [摘要](237)    [PDF](121)
    • 匀度指数对碳纸原纸强度与孔隙特性的影响研究
      MENG Bangai,CHEN Yifei,KONG Zhiqi,HUANG Yike,GUO Daliang,CHEN Jianbin,SHA Lizheng,ZHAO Huifang,LI Jing
      本研究以碳纤维为原料,通过改变分散剂种类制备具有不同匀度性能的碳纸原纸,考察了碳纤维浆料的分散稳定性及其均匀性变化规律,探讨了匀度指数与透气度、抗张强度、孔隙率等指标之间的关系。结果表明,与单一APAM、TOCNs和PU分散剂相比,质量分数0.1% APAM和1.0% PU复合的分散剂体系制备的碳纤维浆料分散稳定性和均匀性得到改善,该复合分散剂制备碳纸原纸匀度指数最好,为10.32。随着匀度指数的减小,碳纸原纸厚度偏差从21.76 mm降至0.96 mm,抗张强度从0.15 kN/m增加到1.68 kN/m,孔隙率从93.5%下降到90.5%,透气度从1 658.9 L/(m2·s)下降到1 171.5 L/(m2·s)。
      2024,43(3):40-46    [摘要](253)    [PDF](135)
    • 生物质基有机太阳能电池材料研究进展
      WU Bangxue,ZHAO Xuan,OUYANG Xinhua,CHEN Lihui,HUANG Liulian,NI Yonghao,HU Huichao
      有机太阳能电池(OSCs)具有成本低、可大规模溶液加工、轻量化和柔性等优势,近年来已引起人们的广泛关注,当前OSCs的最高光电转换效率已超过19%。然而,绝大多数OSCs材料主要是采用化石资源衍生物制造,这对OSCs的可持续发展构成了严重威胁。研究者已开展了大量关于生物质基光电材料的开发工作,并成功将这些材料用作OSCs的衬底、光敏活性层与载流子传输层。本文首先对OSCs的器件结构和工作原理进行了介绍,重点对木质素、纤维素、叶绿素等生物质基光电材料的制备及其在OSCs中的应用展开综述,最后对生物质基OSCs材料的发展方向做出了展望,旨在为后续的相关研发工作提供借鉴。
      2024,43(3):47-55    [摘要](265)    [PDF](154)
    • 壳聚糖基水凝胶伤口敷料的研究进展
      CHI Chuanxi,LI Yaning,XU Guangyu,JIANG Guiquan,SONG Jianxi
      壳聚糖是一种天然的阳离子型多糖,由于其分子链上含有丰富的氨基和羟基基团,可以通过分子间的相互作用来构筑多功能水凝胶。壳聚糖基伤口敷料因其具有对创伤较好的保护和促进创伤愈合等特性而被广泛用于临床。本文从抗菌性、生物相容性、伤口贴合性、抗氧化性等方面,对壳聚糖及其衍生物的性能特征进行了综述,分析了壳聚糖基水凝胶伤口敷料的发展趋势,并对其发展前景进行了展望。
      2024,43(3):56-64    [摘要](270)    [PDF](145)
    • 木质素应用及其球形颗粒特性研究进展
      DONG Wenze,YUE Jinghua
      木质素作为一种可广泛获得的生物质资源,在高附加值化学品、纳米材料和生物质基材料中具有巨大的应用潜力。作为地球上含量丰富的天然高分子,木质素虽然在传统的制浆造纸业中属于副产物,但其在环保、可持续性及生物可降解产品的开发中显示出巨大的潜力。本文主要对木质素的化学结构、表征与分离方法,及其在不同工业领域的应用(如分散剂、黏合剂、涂料和复合材料)尤其是球形木质素的应用等方面进行综述,并对未来木质素相关研究方向进行了展望。
      2024,43(3):65-72    [摘要](264)    [PDF](137)
    • 杂细胞对Lyocell级竹溶解浆溶解性能及可纺性能的研究
      KONG Shuo,GONG Chen,NI Jianping,FAN Shujie,ZHANG Yu,FU Xianling,YANG Bin,LI Nan,SU Zhenhua
      本研究以自制楠竹溶解浆为研究对象,探讨了杂细胞对楠竹溶解浆的纤维形态、溶解浆性能、溶解性能和可纺性能的影响。结果表明,未筛除杂细胞的楠竹溶解浆,其抗碱性(R10R18)以及聚戊糖和抽出物含量技术指标均优于市售进口溶解浆,但在NMMO水溶液中的溶解性能和纤维溶解状态较差;筛除杂细胞后的楠竹溶解浆,其溶解浆的各项纯度指标均得到有效提升,溶解性能和可纺性能得到明显改善。
      2024,43(3):73-81    [摘要](261)    [PDF](140)
    • 生物化学机械法制浆过程麦草废渣基棒状颗粒燃料的性能分析
      WANG Yueying,YANG Guihua,LIN Zhaoyun,WANG Dongxing,ZHAO Yu,LIU Kefeng,SHAO Xuejun,CHEN Jiachuan
      为提高农业废弃物麦草全组分资源化利用效率,本研究将生物化学机械法制浆过程产生的麦草废渣和制浆废液进行混合,利用液压成形技术制备了麦草废渣基棒状颗粒燃料(简称颗粒燃料),探讨了麦渣粒径和废液添加量对颗粒燃料形貌、稳定性、物理性能和燃烧性能的影响。结果表明,颗粒燃料制备的较优工艺条件为:麦渣粒径范围[0.22,0.90) mm,制浆废液添加量36.31%。该条件下制备的颗粒燃料具有较好的稳定性、物理性能和燃烧性能,其松弛密度为1.50 g/cm3,抗跌碎性为99.94%,抗渗水性时间为105 min,横向抗压强度为75.1 MPa,径向抗压强度为1.53 MPa,热值为11 715 J/g,燃烧时间可达99 s。
      2024,43(3):82-90    [摘要](248)    [PDF](144)
    • 煅烧高岭土种类和用量在涂布牛卡纸中的应用研究
      XIA Fei,DU Yanfen,LIU Jingang,WANG Bisong
      研究了煅烧高岭土替代二氧化钛在涂布牛卡纸涂料中的应用可能性,分析了煅烧高岭土的基本性能,尤其是遮盖性。在涂布牛卡纸芯涂涂料的应用中,探讨了煅烧高岭土种类和用量对涂布牛卡纸性能的影响。结果表明,高吸油煅烧高岭土可以赋予涂层优良的遮盖性能,纸张不透明度达90%以上;添加高吸油煅烧高岭土的涂布牛卡纸白度可达87%以上,光泽度为52.2%~54.1%,印刷光泽度为82%~86%,油墨吸收性为17%~20%,与较高二氧化钛用量的涂布牛卡纸相比,各项指标均未出现明显差距。综合各性能指标,煅烧高岭土的适宜用量为47份,可显著降低涂布牛卡纸的生产成本。
      2024,43(3):91-96    [摘要](269)    [PDF](171)
    • 卷烟纸参数对中支卷烟逐口通风率的影响
      WU Zhifeng,ZHANG Qi,LI Xiqiang,DAI Lu,GUAN Xin,WANG Qiang,WANG Bing,WANG Le
      制备了不同卷烟纸透气度、定量、助燃剂钾钠比、麻浆含量、助燃剂含量及灰分含量的滤嘴无通风中支卷烟,对其逐口通风率进行测定。结果表明,卷烟纸透气度对中支卷烟静态通风率影响较大,呈正相关关系,麻浆含量和助燃剂钾钠比对卷烟纸通风率有一定影响,卷烟纸定量、助燃剂含量、灰分含量对卷烟纸通风率影响较小。中支卷烟第2口的通风率高于静态通风率,随着抽吸的进行,不同卷烟纸参数的卷烟,其逐口通风率递减5%左右。随着卷烟纸透气度的增大,抽吸时逐口间通风率相差值明显增大。
      2024,43(3):97-103    [摘要](218)    [PDF](134)
    • 水性丙烯酸树脂黏结剂的制备及其对特种含能纸基材料的增强性能研究
      LIU Qian,FEI Guiqiang,YANG Chenrong,XIE Pan
      以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺和丙烯酸为单体,甲基丙烯酸缩水甘油酯及N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作为功能单体,采用半连续乳液聚合法制备了水性丙烯酸树脂黏结剂。结果表明,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)添加量为11.2%时,乳液平均粒径为172.7 nm,黏度为14.9 mPa·s,并且在100 ℃下乳液性能保持稳定。接触角及力学性能测试表明,利用水性丙烯酸树脂黏结剂(GMA添加量11.2%)进行浆内施胶,特种含能纸基材料的应力由15.24 MPa增加至33.06 MPa,接触角由108.3°提高到113.3°。
      2024,43(3):104-112    [摘要](265)    [PDF](155)
    • 基于自编码的长流程造纸过程断纸故障识别
      CHEN Guojian,LI Jigeng,CHEN Bo,MAN Yi,HE Zhenglei
      断纸故障造成的非预期停机对生产效率影响较大,预测和识别断纸故障对造纸工业具有重要意义。本研究提出了一种基于堆栈自编码器(stacked autoencoder,SAE)和Softmax分类器的断纸故障分类和识别方法,通过相关性分析与机理分析相结合的方式筛选出关键过程变量,并采用聚类方法对断纸故障进行类型标记。建立并训练SAE模型以提取数据中的深度特征,并基于提取后的特征,可通过Softmax分类器识别断纸故障。以造纸厂历史数据进行验证,得到该模型的断纸故障分类准确率为96.2%,精准率为93.1%,召回率为91.9%,结果优于其他模型,说明基于SAE特征提取的分类模型可以较好地实现断纸故障识别。
      2024,43(3):113-120    [摘要](224)    [PDF](155)
    • 基于PHAM-YOLO网络的卷烟纸燃烧线检测方法
      DONG Hao,WANG Shu,LU Xiaojia,LIU Qiang,GUO Xiaowei,GAO Junjie,ZHANG Long,HU Xingfeng,ZHOU Mingzhu,XING Jun
      为实现卷烟纸燃烧时燃烧线的准确识别,构建了常见应用场景下的卷烟纸燃烧线数据集。针对检测背景复杂、多目标、燃烧线尺度不一且形状各异的难题,将并行混合注意机制嵌入了YOLO v5主干网络,构建了PHAM-YOLO网络模型用于卷烟纸燃烧线的检测。采用特征金字塔快速池化、边界盒回归等方法提升了卷烟纸燃烧线的定位准确性。结果表明,对于卷烟纸燃烧线数据集, PHAM-YOLO网络检测平均精度均值、精度和召回率分别为99.0%、99.8%和99.0%,其中平均精度均值比原始模型提高了5.0%,高于其他类型的目标检测方法。
      2024,43(3):121-125    [摘要](231)    [PDF](122)
    • 国内加热烟草芯材制备工艺技术研究进展
      ZHANG Wenjun,WU Jianlin,CHEN Yuchao,ZHOU Jun,WANG Xiaosheng,FENG Tao,LI Zhongren
      本文按照产品类型,对近年来国内企业申请的关于加热烟草芯材制备工艺和技术相关的专利进行了统计、分析、梳理归纳,重点从专利的角度对国内加热烟草芯材制备工艺和技术的研究进展进行了综述。分析表明,基于造纸法、稠浆法、辊压法、干法4种工艺进行加热烟草芯材制备的专利数量共52件,其中辊压法数量最多,造纸法、干法数量相近,稠浆法最少,烟草行业申请数量占92.3%。
      2024,43(3):126-134    [摘要](202)    [PDF](133)
    • Fe基类Fenton催化剂非均相处理造纸废水
      ZONG Xiaoning,LUO Qing,ZHANG Anlong,JING Tianhao,LIU Yuxing
      针对传统均相Fenton法深度处理造纸废水中铁泥量大、成本较高等问题,将Fe2O3、Al2O3、SiO2、石墨粉采用高温烧结的方式,制备Fe基类Fenton催化剂,并用于非均相Fenton处理造纸废水,可达到节省FeSO4用量的效果。结果表明,经高温烧结制备的Fe基类Fenton催化剂具有丰富的孔隙结构,在pH值为3、催化剂投加量15 g/L、CODCr和H2O2质量比1∶0.75、反应时间90 min的条件下,造纸废水CODCr去除率为74.8%,且经过10次循环实验仍达70%以上,BOD5去除率可达67%以上。
      2024,43(3):135-141    [摘要](215)    [PDF](132)
    • 造纸法烟草薄片废水处理运行分析及工艺探讨
      WANG Yanqing,LYU Xinliang,TIAN Xiaohui,ZU Mengmeng,REN Wentao,YE Lijing
      某烟草薄片生产企业采用“物理除渣+A2O生物处理+化学法深度处理”工艺进行废水处理,本研究统计该厂较有代表性的5个月运行数据,针对各月各工序处理能力、各污染物指标去除效率及含氮物质的转化进行了运行分析。运行数据表明,该厂厌氧进水pH值=7.5~7.8、悬浮物(SS)浓度平均值1 058 mg/L,两者存在偏高现象,同时存在厌氧污泥流失严重,A2O工艺中总氮平均去除效率47.7%,需进一步改进优化。针对存在问题,结合造纸法烟草薄片废水水质特点和企业工艺运行参数探讨了问题产生的原因,提出了改进工艺措施的意见和建议,为行业废水处理工艺建设和改进提供参考意义。
      2024,43(3):142-147    [摘要](219)    [PDF](127)
    • BIM正向设计在制浆造纸项目中的应用
      GONG Wei,ZHANG Yi
      本课题通过项目案例,分析了BIM正向设计在制浆造纸项目的优势,梳理了正向设计的流程,展现了BIM正向设计的成果。同时介绍了二次开发的插件,为实现项目的提质增效、设计赋能提供了一定帮助。BIM正向设计技术的广泛应用,为工程设计企业数字化转型提供了广阔的发展思路。
      2024,43(3):148-152    [摘要](303)    [PDF](137)

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