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东北农业大学学报2024年第03期:填料及助剂对AKD施胶的影响

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作者:唐志伟;王素素;孔德志;张颖;刘爽;李龙海;罗立娜;陈海涛;李睿;

单位:东北农业大学工程学院;黑龙江省主要农作物生产机械化材料化技术创新中心;

摘要:生物炭填充到植物纤维中可用于制造黑色地膜,具有降低透光率,抑制杂草生长,减少热辐射,发挥保湿作用。填加生物炭导致烷基烯酮二聚体(AKD)施胶效率及材料力学性能降低。研究提出一种利用湿部助剂阳离子淀粉(CS)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)提高AKD施胶效率的工艺。通过吸附试验阐明生物炭对AKD、CS和CPAM的吸附均是单分子层化学吸附。AKD用量为0.6 wt%时施胶效果提高显著,施胶度达到37.77 s,阳离子淀粉最佳用量为1.0 wt%,施胶度提高57.51%,干抗张强度提高35.10%,撕裂度提高32.94%,耐破度提高18.56%。阳离子聚丙烯酰胺最佳用量为0.1 wt%,施胶度提高55.65%,干抗张强度提高29.23%,撕裂度提高22.94%,耐破度提高25.98%。在最佳助剂用量下加入填料对AKD施胶效率和力学性能产生负面影响。利用阳离子淀粉包覆AKD胶粒,阳离子聚丙烯酰胺通过不对称桥联将AKD胶粒絮凝到纤维上,与常规施胶工艺相比有效降低填料带来的负面影响,材料施胶度提高25.04%,干抗张强度提高12.54%,撕裂度提高10.35%,耐破度提高15.74%。研究可为高负载多孔材料施胶工艺提供改进思路。

关键词:施胶;;填料;;包覆;;絮凝;;不对称桥联

基金资助:黑龙江省“双一流”学科协同创新成果重点项目(LJGXCG2023-066);; 黑龙江省重点研发计划指导类(GZ20210177,GZ20210160);; 黑龙江省自然科学基金联合引导项目(LH2021E005)