基于热重法的纸张热老化特性分析及其评价模型

对纸张进行人工加速热老化,利用热重分析法(TG)对纸张热解过程进行分析,探讨了纸张在老化过程中的热失重特性.结果表明,纸张热解失重过程可分为纸张失水和纤维素热裂解失重两个阶段.TG动力学分析表明:未老化纸张的活化能最小,随着老化程度的加剧,活化能先增大后减小;随老化时间的延长和老化温度的升高,纸张的热稳定性变差,纸张热解转化率达0.5时的温度(θ0.5)逐步下降,纸张老化前后的θ0.5差值(Δθ0.5)逐步变大;纸张聚合度相对值(DP/DP0)与Δθ0.5存在指数量化关系,因此Δθ0.5可作为衡量纸张老化程度的一个参量.利用TG建立了一个快速量化评价纸张老化的模型,检验结果显示所得模型与实验数据吻合很好,模型具有较好的预测性.     

如何提取现场中的各种纸张物证检材

纸张是传播知识和文化的主要媒介,是人类从事政治、经济、文化和日常生活的重要物品.在各类案件中,我们经常要对各种纸张检材进行分析和检验,纸张检材的提取是我们检验纸张的前提条件,因此,现场中各种纸张检材的提取是至关重要的.     

基于AFM的纸张表面微观形貌分析及表征

利用原子力显微镜(AFM)获取纸张表面微观形貌数据,使用海伦公式对分形维数的算法进行优化,研究了纸张表面的分形特性及用分形维数表征纸张表面微观形貌的可行性.以不同范围和不同计算角度下的均方根粗糙度的标准差的平均值为研究纸张表面高度分布均匀性的参数,探讨了光泽涂布和真空镀铝对纸张表面微观形貌的影响.结果表明:采用未优化的算法所计算的纸张表面分形维数超出了理论值,而用优化后的算法所得的分形维数在理论值范围内;纸张表面具有分形特性,经算法优化后得出的分形维数可作为评价纸张表面微观形貌的参数,其值越大表示微观形貌越复杂;纸张表面高度分布均匀性参数越小,表示高度分布越均匀;当涂布量为3g/m2时,光泽涂布对纸张表面分形维数无影响,而表面高度分布均匀性参数从4.05nm降低至2.11nm;真空镀铝后,纸张表面分形维数从2.58减小至2.21,且表面高度分布均匀性参数从2.54nm降低至0.78nm.     

纸张保护的研究进展

简述了影响纸张老化的主要因素,讨论并综述了近年来国内外纸张保护的主要方法和各个方法的优点及存在的问题,进而提出寻求一种既能提高纸张耐久性,又经济方便的保护方法的迫切性.     

纸张材料隔热性能评价模型的建立及应用

为了评价纸张材料在特定温度区间的整体隔热性能,提出了基于系统整体输入对应单一输出技术思想(MISO)的评价参数——温度因子;并据此建立了纸张材料隔热性能的评价模型.选取对隔热性能有需求的纸杯作为研究对象,依据模型分别计算了12种具有不同结构类型的纸杯样品在70—85℃区间内的温度因子.结果表明,温度因子的计算结果与实验结果实现较好吻合,验证了该模型的有效性.进一步的分析表明,温度因子的大小与纸张材料的厚度成正比关系.该模型可用于评价在400℃以下应用环境中纸张材料隔热性能,为不同隔热性能纸张材料的设计与选型提供指导.     

纸张印刷适性对产品质量的影响

纸张的印刷适性是指纸张与印刷条件相匹配,保证印刷作业顺利进行,并获得优质印刷品所必备的适合于印刷作业的性能,主要包括纸张的表面强度、吸墨性、弹塑性、含水量、酸碱性、平滑度等.     

单色实地印刷品颜色预测模型

如果忽略油墨的渗透作用,可将实地印刷品看作是由油墨层、纸张层、纸张-空气界面层以及油墨-空气界面层等叠加而成的多层结构.考虑到纸张的半透明性以及纸张与背衬之间的非光学接触,本文建立了一种单色实地印刷品颜色预测模型.首先,描述了单色实地印刷品的多层结构,列出光通量在各层之间的传递方程;其次,利用在几种不透明背衬条件下单色实地印刷品的光谱反射率,拟合出纸张和油墨的光学特性;最后预测了单色实地印刷品下垫其他背衬时的光谱反射率.实验中所有样品的预测CIEDE2000色差均小于2,这表明无需测量纸张和油墨的光谱折射率,只要提供足够数量的不透明背衬,利用本文所建模型即可实现单色实地印刷品颜色的准确预测.     

玉米秸皮纸的制备及性能分析

研究以玉米秸皮为主要原料的纸张制备方法.采用碱预处理的方法去除秸皮表面的胶质,以利于纤维的提取.经过碱法制浆提取出均匀分散的纤维,经过打浆细化等工序,细化纤维,改善纤维的质量.制得纸浆后,抄造出纸张,所得到的纸张力学性能与白度得以提高.通过对比试验制备秸皮纸后,对润湿性能、受力最大载荷、白度进行检测.预处理使纤维试样表面接触角从76.37°降低到44.22°,亲水能力和润湿效果明显改善.处理后的纸张白度能够达到60%左右,抗张最大载荷38 N.该方法能够有效提取秸皮纤维并制备纸张试样.有利于提供造纸原料,以弥补木材原料数量的不足;提高玉米秸秆的利用价值,保护环境,节约资源.     

包覆矿物纤维特性及其加填纸性能研究

通过化学方法在CaCl2-CO2-H2O体系中将轻质碳酸钙(PCC)粒子沉淀在矿物纤维表面,实现对矿物纤维表面包覆,借助于扫描电子显微镜(SEM)观察了CaCO3包覆矿物纤维的表面形态,分析了包覆矿物纤维表面化学组成及形态变化对纸机网部磨损的改善;以矿物纤维/重质碳酸钙(GCC)为填料,研究了包覆前后矿物纤维/GCC填料、助留体系及包覆矿物纤维与GCC配比对填料在纸张中的留着及纸张性能的影响.研究结果表明,包覆后的矿物纤维表面存在很多细小的CaCO3颗粒,颗粒大小在纳米级,随着包覆量的增加,原矿物纤维颗粒表面的细纹、棱角被填充及包覆,其表面化学成分及形态的改变可在一定程度上减小其对纸机的磨蚀.与原矿物纤维/GCC加填纸比较,加填包覆矿物纤维/GCC的纸张灰分更高,且其对纸张强度性能影响甚小.在本研究范围内所使用的两种包覆矿物纤维中,包覆量相对较大的包覆矿物纤维Ⅱ在纸张灰分提高27.2%的同时,纸张强度性能未受到影响.阳离子淀粉、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和硅溶胶的助留体系对包覆矿物纤维/GCC留着高,对纸张的强度性能影响相对较小.在相同加填量条件下,随着填料中包覆纤维配比的提高,不仅纸张中填料留着显著增加,而且对纸张强度性能的负面作用也相对较小.     

造纸化学品的发展方向

为满足造纸工业的发展需要 ,我国造纸化学品需在现有基础上加大发展力度 ,今后发展的方向是 :1 .开发新型纸张增强剂 ,适应原材料强度下降和废纸利用率的提高 ;2 .弱酸性乳液施胶剂 ,适应施胶 ｐＨ值提高和环境保护需要 ;3.发展新型表面涂布剂及表面施胶剂 ,适应降低纸张生产成本的需要 ;4.开发新型填料和助留剂 ,适应纸张轻量化和印刷高速化的要求造纸化学品的发展方向@高雨     

一维氧化镁材料的合成及其对民国文献脱酸性能的考察

随着时间的推移、保存环境等客观因素的限制,纸质文献由于酸化等原因,面临着损毁并进而极大地降低其使用性与保存寿命.本文采用共沉淀法制备了水碳镁石,并以其为前驱体,通过在空气气氛中高温焙烧,得到了一维氧化镁材料.采用XRD、SEM对其结构和形貌进行了表征.把一维氧化镁材料用于民国纸张的脱酸,探讨了脱酸及老化处理后,纸张酸性、色度及纤维与脱酸质分布随老化时间的变化关系.脱酸处理后,民国纸张的pH值得到了显著的提高,从初始的4.18升高到8.82,纸张的色差变化微弱,其ΔE*=1.67.     

“数字纸张”新技术撬动庞大IT市场产业链

“数字纸张”新技术是 IT 产业的一项新兴的核心技术,将在未来发展到与数据库技术类似的产业高度,并牵动上千亿美元的庞大市场。近日.中科院院士倪光南等权威人士聚首京城.共同出谋划策.布局中国数字纸张市场产业链。数字纸张技术是 IT 产业的一项新兴的核心技术,将在未来发展到与数据库技术类似的产业高度.并牵动上千亿美元的庞大市场。在此次京城“数字纸张产业高峰论坛”上,科技部,信息产业部、北京市有关领导,以及中科院院士倪光南、中科院软件所总工程师戴国忠、书生公司董事长王东临、汉王科技总裁刘迎建等业内权威人士分别作了专题报告。     

水性环氧溴碳树脂纸张阻燃施胶剂的研制

采用四溴双酚A通过逐步聚合得到四溴双酚A(TBA)环氧溴碳树脂,三乙烯四胺与三溴苯酯缩水甘油醚通过加成反应得到水性固化剂;环氧溴碳树脂与固化剂、水复合溶剂、阻燃协同剂复配制备水性环氧溴碳树脂纸张阻燃施胶剂.以TG、IR对产物的热性能和化学结构进行表征,研究影响施胶剂性能的主要因素.研究表明:该施胶剂施胶的纸张燃烧特性:碳化长度≤5 cm、续燃时间0 s、极限氧指数37.5,达到防焰1级标准,纸张强度和印刷适性均提高.该水性环氧溴碳树脂纸张阻燃施胶剂具有环境友好的特征和长效阻燃的功能.     

基于带电粒子显像的电子纸张研究

针对传统阅读媒质与数字媒体显示的融合问题,将静电场粒子运动基本原理与有限元(FEM)连续空间元素离散化分析法用于数字阅读媒质--电子纸张(E-Paper)显示研究,针对基于电场的基本方案,借助有限元分析法理论分析和实验模拟基于带电粒子显像的电子纸张方案.方案实现了传统阅读媒质与数字媒体显示的有效融合.有限元理论分析与实验模拟表明:基于带电粒子显像的电子纸张方案具有可行性和有效性.     

能防篡改的纸张

法国一家公司和一家造纸集团联手开发了一种防篡改安全纸张“Secura”.由于采用了先进的压缩印刷技术,这种纸张能防止任何形式的伪造和涂改,用于安全度极高的文件,如支票、信用证及公证文件等等.     

铜乙二胺粘度法测定纸张纤维素聚合度推断纸张相对制成时间的研究

纸张相对制成时间是判定文件真伪的重要依据之一,通过实验研究纸张中纤维素聚合度与纸张制成时间之间的变化规律及影响因素。选用两种类型,不同制成时间的纸张,利用铜乙二胺粘度法测量纸张中纤维素聚合度,对实验样本进行粘度测定,从方法重现性、油墨影响及制成时间等方面进行分析检测。经过实验,发现纸张制成时间与纸张纤维素聚合度之间具有一定的关系,纸张制成时间越久,纸张纤维素聚合度越低,同时油墨对纸张聚合度的变化有明显的影响。实验证明,该方法重现性好,可以对同类纸张进行相对制成时间的检验鉴定;可以对相对制成时间相同的不同类纸张进行区分,为判定文件制成时间提供了一种新的方法和思路。     

皮纸的理化性能与耐久性研究

手工皮纸至今仍然在书画创作、文物修复、日常生活等领域有着重要的实用价值.皮纸的制造工艺经历了由传统工艺向现代工艺的转变,其主要变化在于原料制浆过程中化学试剂和机械的使用.这些改变对于纸张理化性能和耐久性的影响值得注意.本文选取实地调查所得云南、贵州、陕西、河北等地6种均匀度较好的楮皮、桑皮纸,通过干热老化实验,测试纸样的抗张能量吸收、耐折度、撕裂度、色度、pH值和纤维素聚合度等指标的变化,比较其耐久性差异.结果表明,在原料本身差异不大的情况下,蒸煮、漂白工艺是影响纸张耐久性的主要因素.与采用较强化学试剂进行蒸煮漂白的现代工艺相比,采用传统多次蒸煮工艺、不经专门漂白工序的皮纸耐久性较好.造成这种差异的原因,主要是使用较强化学试剂蒸煮处理制得的纸张,其抗酸化的能力较弱,漂白剂漂白会使纸张的pH下降.上述现代工艺均使纤维素降解较为严重,从而也影响了纸张在机械强度、色度等方面的耐久性.     

甲基丙烯酸羟酯类单体改性苯丙乳液在纸张中的应用

文章目标是制备纸张高效湿强剂,采用半连续种子乳液聚合技术结合预乳化工艺,以苯乙烯、丙烯酸乙酯为主要聚合单体,甲基丙烯酸羟酯类功能单体进行改性,加入复合型乳化剂、引发剂合成两种具有核/壳结构的苯丙乳液.且其在纸张中的应用表明两种乳液对纸的湿强度都有显著的增强作用,与国内其他产品相比在成本上有明显的优势,而且其对纸张的干抗张指数、湿强度、耐破指数都有显著的增强.考虑到HPMA及HEMA制备的难易程度、得率高低、对纸张各项性能的影响,在实际生产中建议选择HPMA作为苯丙乳液聚合时的功能单体.     

自适应网格揉皱薄片的撕裂模拟

模拟常见的纸张撕裂现象是薄片形变模拟算法中的一种重要应用.这里提出了一种基于薄片揉皱模型的撕裂模拟算法.该算法使用揉皱张量场模型作为撕裂形变模拟的输入数据来引导裂缝的生长,在每一步迭代中准确地更新一个反映薄片内各点处的张量场并执行动态的重网格化,制作出了真实的纸张裂缝与三维褶皱效果.该算法能在数秒内得到最终模拟结果,实验证明该算法可以逼真地生成揉皱纸张受到外力作用下的撕裂效果图.     

帘漾金精浪——台湾手工造纸专家王国财先生访谈录

王国财先生致力于手工纸及相关研究工作,先后完成约150种造纸原料的纤维形态与化学成分分析,原料制浆漂白研究,中性施胶剂及造纸系统发展、细小纤维留存研究,手工纸耐久性研究,泥金书写及墨色研究,高分子材料包括合成树脂、装裱用糨糊及斑石纹纸胶液应用研究及纸张涂布研究等多项科研成果.他基于对纸张的大量研究,从纸张耐久性、品相、适用性出发,成功研制出磁青纸、粉蜡笺、羊脑笺、仿宋罗纹等200余种纸,应用于书画创作、书画装裱及修复等诸多领域.退休后,王国财先生专注于用手工纸抄书,同时在技术层面上指导澄心堂造纸,以此实现对造纸技艺和纸张研究成果的传承与发展.