论文部分内容阅读
在特种纸的品种中,具有隔绝性能的并不多,作为隔热材料,普通纸张也是不能胜任的,纸虽然为热的不良导体,但其本身对热的低抵抗力,导致以纸为基质的材料都必须采取“外加工”的方法改变其功能。纸所具备的薄轻、柔软、便利等原本特征,在使用、加工等方面,更有利于扩大它的应用领域,亦即更易于转化为特种纸。保温隔热纸是一种能够在一定时间内保留物质的热量不散发的特种纸,它是以纸为基材,负载一定的保温隔热材料所制得。本研究以原位合成法在植物纤维细胞内反应生成具有保温隔热性能的硅酸铝、硅酸钙、碳酸镁沉淀,从而制备低温型保温隔热纸。考察了在不同反应温度、预浸时间、反应时间、药品浓度、打浆度、搅拌速度等因素对纸张灰分含量的影响,确定了三类隔热纸的最佳制备工艺条件。硅酸铝型隔热纸的最佳条件:反应温度70℃、打浆度57°SR、预浸时间30min、反应时间20min、硫酸铝用量1.00mol·L-1搅拌速度300r·min-1;硅酸钙型隔热纸的最佳工艺条件:氯化钙浓度1.25mol·L-1,反应温度60℃,纸浆打浆度57°SR,预浸时间30min,反应时间为20min,搅拌速度为300r·min-1;碳酸镁隔热纸最佳制备工艺条件为:药品浓度2.00mol·L-1、反应温度70℃、预浸时间20min、反应时间40min、搅拌速度300r/min-1。比较了在最佳工艺条件下制备的隔热纸与原纸的强度性能及其导热系数,绘制了隔热纸与原纸的温度(T)-时间(t)曲线图;并且利用扫描最子显微镜-能谱(SEM-EDAX)、红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等分析仪器观察了隔热材料在植物纤维细胞内的沉积情况。硅酸铝、硅酸钙和碳酸镁由于其白度高、自身的结合强度差的特点,致使在最佳工艺条件下制备的隔热纸与原纸相比较,白度都有所提高,强度性能均稍有下降。硅酸铝隔热纸达到热平衡时表面温度为52℃,比较原纸降低了33.3%;硅酸钙隔热纸降低了23.8%;碳酸镁保温隔热纸降低了18.47%。在同等温度下,原纸的导热系数为0.083w·(m·K)-1,硅酸铝隔热纸的导热系数为0.043w·(m·K)-1,比原纸下降了48.19%;硅酸钙隔热纸下降了24.10%;碳酸镁隔热纸下降了14.46%。相比较之下,硅酸铝的隔热性能是三者之中最好的,其次是硅酸钙隔热纸,最后是碳酸镁隔热纸。