文献综述
1.1研究的目的和意义
现代生活，绿色环保越来越深入人心，作为绿色可循环材料，纸张被应用于各方各面，包括食品，药品等方面，所以废纸循环利用也变得越来越常见，并且废纸循环利用造纸的比重也变得越来越大，为满足国内的造纸需要，中国每年需要从国外进口大量废纸，但是，随着国内的政策变更，进口废纸比例变得越来越少，国内废纸的使用比例变得越来越多，废纸回收利用正在全国各地加快发展，尤其是沿海地区发展的更为迅速，其中包括广东、江苏、浙江等省，以及京、津、沪三大城市。比如浙江省的制浆造纸行业从20世纪就开始调整原料结构，大力提倡与发展废纸造纸，取得明显的效果。但是由于我国废纸市场不规范，废纸回收环节薄弱，经营管理落后，并且国内的废纸质量普遍不高，地区与地区之间的质量参差不齐，因此导致了废纸的循环利用周期变短，造纸所用的纤维也变得越来越短，从而生产出的产品随着纤维循环次数的变多，质量会变得越来越差。为节约资源，故我们将会研究以商品漂白针叶材纸浆为原料，通过粘状打浆等方式，从而对纤维进行微纤化处理，并且探讨微纤化纤维纸浆对纸页增强性能等方面的影响。
众所周知，木纤维壁的主要成分是薄片或微纤丝束（聚集体），也可以称为大纤丝。微纤维的横向尺寸大约为3–20 纳米，具体数值取决于纤维素的原料和分析的方法。微纤丝是由由纤维素基本纤维丝形成，并与木材中的其他成分（如半纤维素，蛋白质，果胶和木质素）相连接。有人提出，在高等植物中的最小纤维素结构是基本原纤维，它由36个平行排列的氢键相结合的纤维素分子在无定形区和结晶区组成，其横向尺寸约为2-4纳米。随着木纤维的分解，并通常在水中分散至原纤维水平，这种形态的悬浮液称为微纤化纤维素或微纤维状纤维素，有时候是也被叫做为纳米原纤维纤维素或纳米纤维素。但是，后两个术语通常保留用于定义明确的均质微或基本原纤维分散体，其中所有原纤维均具有纳米级厚度。如果不进行额外的处理和分馏，微纤化纤维素通常是非常异质的胶体分散体。
故通过“本色纸浆微纤化改进纸板强度性能的研究”的课题，我们可以进一步加深对制浆打浆步骤中的关键点的认知，以及纸浆微纤化所得到的微纤化纤维素的认识，也能了解到纸浆微纤化对纸板强度的影响，知道打浆度和微纤化的关系等，从而探求微纤化纤维和纸浆的最佳比值关系和过程中添加的助剂对其的影响。
1.2国内外该领域的研究动态与进展
2013年，加拿大林产创新研究院向外部宣称，发现了一种具有革命性意义的天然纤维基增强剂——纤维 素丝。制备此材料无需借助酶和化学预处理，而是可以通过单一的机械作用直接从单根木浆纤维上剥离出丝状纤维并尽可能保留其长度，其长径比能达到 1000 。并且由于其质地柔韧且形成成氢键能力极强，所以其在纸、塑料、黏合剂及复合材料等领域表现出优异的增强效果。在 加拿大林产创新研究院，由纤维素丝发明人Makhlouf Laleg 主持开展了一项用 OCC浆生产超轻量包装纸的项目， 这个项目的核心技术即通过加入纤维素丝来弥补OCC纤维因为重复使用而导致的强度差的缺点，从而达成改善成纸强度的目的。在2016年，瑞典制浆造纸企业对外宣布，他们完成了微纤化纤维素在包装纸上的研究并准备开始试产。试产过程中，通过添加微纤化纤维素在保证成纸的强度的条件下，减少了定量。
占正奉等研究了纳米微纤丝纤维素及其在造纸中的应用研究现状。我们可以知道由于其大小为纳米的物理性质以及高的表面积，导致它有许多的氢键结合点，若是加入纸浆中，微纤化纤维素可以潜在地用作纸张和纸板产品中的增强材料。作为一种天然的纳米材料，一旦微纤化纤维素的生产成本可以控，其对制浆造纸行业将会是颠覆性影响。纤维素酶预处理，诸多化学改性预处理，现有微纤化纤维素在造纸领域的应用研究，这些都为它未来的应用提供了多种多样的条件，但实现纳米微纤丝纤维素在造纸中的实质性应用还面临着诸多挑战。不仅仅是对于它在制造方面，在应用方面也是问题，是否能适应目前的纸机，能否大规模生产等等。当然，微纤化纤维素作为涂布原料的应用是相对新的研究课题，这种方法也能给纸张提供更好的强度。
在造纸中使用纤维素纳米材料，即微纤化纤维素，越来越受到人们的重视。微纤化纤维素的物理特性不同于由传统纤维素纸浆的物理特性。就是在这种情况下，对微纤化纤维素进行研究，以提高由不同种类的长纤维（如软木短纤维，硬木和农业残留物），然而，到目前为止，我们几乎没有进行任何研究来比较纸张制造之前的打浆纤维通过某些途径可以对纸张性能的产生影响。
将微纤化纤维素应用到造纸纤维中，纸张性能得到改善。例如：
Rezayati Charani, P., Dehghani-Firouzabadi, M., Afra, E. et al研究了用红麻、苏格兰松未漂硫酸盐浆生产微纤化纤维素应用在在硬木牛皮纸所生产的纸张的影响及其性能的研究。研究结果表明，用红麻代替未漂针叶木浆，我们可以在较高的干含量条件下生产微纤化纤维素。此外，尽管两种纤维体系都产生了强弹性凝胶，但UBKP制备的微纤化纤维素凝胶比UBSP制备的微纤化纤维素凝胶要强。尽管当用UBKP或UBSP替换UBHP的一部分时，我们可以发现抄造出的纸张强度有所改善，但通过使用微纤化纤维素，我们可以获得相同的强度性能增益。
Taipale, T., Ouml;sterberg, M., Nykauml;nen, A. et al研究了微纤化纤维素和细粉对牛皮纸悬浮液排水和纸张强度的影响，通过实验，我们可以知道在大部分情况下，向纸浆悬浮液中添加微纤化纤维素会降低纸机的排水速率，但是它提高了纸张强度性能，特别是混合使用阳离子聚电解质作为固定剂。当然，含有微纤化纤维素的纸浆悬浮液的排水会受pH值，盐浓度，阳离子聚电解质的类型，微纤化纤维素含量和纸浆打浆量的影响剧烈。微纤化纤维素的基本特性因其原料和制造方法的不同，大多都不一样，但是在其他条件恒定的情况下，添加的微纤化纤维素的类型对纸浆悬浮液的排水和由纸浆制成的纸的强度特性都具有很强的影响。通过对微纤化纤维素材料和工艺条件的选择，我们可以得到最优解，这样既可以提高纸张的强度性能，而不会同时降低纸浆悬浮液的排水性。
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