基于纳米纤维素对纸张加填及印刷性能的影响分析开题报告

1. 研究目的与意义

随着造纸技术的不断发展，纳米纤维化纤维素作为生物基础材料已经在造纸行业中被广泛的应用，纳米纤维化纤维素作为添加剂在造纸中的应用是最近才出现的，但它是在不远的将来是有希望的，而且很可能会为可持续发展提供更广阔的商业市场。

在应用了纳米纤维化纤维素后，对纸张性能进行测试和分析。

通过传统纸张与在添加一定量的纳米纤维化纤维素作为填料的纸张，对两者进行纸张的性能进行测试比较，从而为该类纸张生产及造纸印刷生产提供一定的指导意义。

2. 国内外研究现状分析

在纸产品中引入 CNF 或 CMF 是一种十分有前景的领域，目前已得到一些应用。UPM 和 Stora Enzo 提交了几项专利申请，包括向纸浆配料中添加 CNF 和保留化学品。Innventia 公司提交了一份专利申请，涉及使用 CNF 作为涂有阳离子淀粉的原纸上的涂层。日本纸业已经就 TEMPO oxidized NFC 及其作为散装添加剂或涂料的用途申请了专利，以降低透气性或增加表面光滑度。Lavoine、Bras 和 Desloges 使用棒涂技术将 CNF 应用于纸板，并分析了对弯曲刚度、抗压强度和阻隔性能的影响，还提出了 CNF 泡沫的表面应用。 Yungchang F. Chin 和 Yan Feng 于 2014 年公布了美国专利 US 20140050922 A1，用于涂料和涂布纸，其开发了一种基于 CNF 的颜料、乳胶和辅助添加剂如淀粉、润滑剂、消泡剂等的纸涂层。 近年来，研究表明 CNF 可以用作强度增强剂。北欧科学家们发现当在由 TMP 和填料颗粒组成的手抄纸中加入 CNF 时，拉伸指数显著增加。并且很多研究成果已在北欧制浆造纸研究杂志中发表。欧洲学术界和工业界正在研究如何扩大 NFC 生产，并将这种材料应用于传统造纸工艺，一些研究结果已经发表在欧洲 SUNPP 项目的最终报告中。 国内纳米纤维素及其产品应用的研究尚处于起步状态，目前中科院、制浆造纸研究院所及其相关大学开展了纳米纤维素的研究工作，2015 年国家林业局启动了科研专项计划纳米纤维素绿色制备、高植化应用研究。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容：（1）查阅资料文献，熟悉造纸加填配置工艺及工艺流程。

（2）掌握纳米纤维素作为造纸添加剂的配置原理和工艺方法，通过不同的配置方法和比例对比，研究分析。

（3）通过多种仪器测试不同配比的纸张各方面性能，记录并整理实验数据。

4. 研究创新点

（1）纳将 CNF 作为新的造纸加填材料，以取缔传统材料。

（2）纳米纤维素用于造纸加填的配方创新，以达到节约成本，促进大规模生产等。