摘要
摘要
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在全球每年超过亿吨的纺织品废料中，棉花废料占，回收率不足。
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特别是在机械松动过程中掉落的小于毫米的棉纤维，由于太短而无法加工成纤维网
或其他纺织品，因此尚未得到利用。这些染色纺织品如果不能很好地回收利用，会造
成环境污染，浪费大量优质纤维素资源。
针对机械开松回收后的废旧棉短纤维存在力学性能差且难以再利用的问题，本文
旨在将废旧牛仔纺织品制备成纳米复合再生纸，分别探究了废旧牛仔纺织品的漂白回
收工艺、TEMPO氧化法制备纳米纤维素工艺以及纳米复合再生纸的制备工艺。并深
入研究了纳米纤维素对纸张力学性能的影响以及纳米纤维素增强纸张性能的自增强机
制。分别从纸张的形貌、力学性能、干湿强度以及化学组成成分等方面出发，综合考
察了纳米纤维素对纸张性能的影响趋势。
首先，从废旧牛仔织物中去除染料，获得具有稳定化学结构、热性能和良好力学
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性能的棉纤维。并将回收的棉纤维剪切成长度小于毫米的回收棉纤维用于造纸。其
次，将梳理过程中掉落的棉纤维经TEMPO氧化处理并利用高速均质机机械处理，制
备成绿色纤维素纳米纤维（CNF）并用作纸张增强剂。棉短纤维经
TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系氧化后成功引入了羧基。最后，以回收棉纤维为增强体，
CNF为基体，制备纳米纤维素棉纤维素纸浆，通过湿铺网和热压技术形成致密结构-
的纳米复合再生纸。并对其形貌、力学性能和增强机理进行了表征和分析。结果表明，
随着CNF浓度的增加，可以与纸浆纤维紧密结合，纳米复合再生纸的结构变得更加
致密。纳米复合再生纸的机械性能受到CNF的积极影响，拉伸断裂强度、耐破强度
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和撕裂强度都明显增加。其力学拉伸强度提高了倍，断裂强度的最大增幅为
1.8XPSFT-IR
倍，撕裂强度的最大增幅为倍。和结果表明，纳米复合再生纸的氢键
含量随着CNF浓度的增加而增加。CNF与回收的棉短纤维之间通过氢键形成了广泛
的交联网络，实现了纤维素的自我强化作用。由于纳米复合再生纸是由全纤维素材料
构成的，因此它具有良好的可持续性，可应用在文创纸、力致发光纸和绿色包装纸等
领域。
未来这项工作可以进一步探索开发为特种纸（如钞票纸和其他安全纸）或纸基传
感器作为智能包装的组成部分。由于废旧棉纺织品有不同的颜色，本文只是以废旧牛
仔为例，这项工作可以用来进一步开发不同颜色的纳米复合再生纸。
关键词：废旧棉；纳米纤维素；回收利用；造纸；自增强
论文类型：应用基础论文
I
目录
目录
第1章绪论1
1.1引言1
1.2废旧棉纺织品的回收利用现状1
1.2.1国外废旧棉织物的回收现状1
1.2.2国内废旧棉织物的回收现状2
1.2.3废旧棉织物的回收方法3
1.2.4纺织品回收利用的意义4
1.3棉纤维的特性及应用5
1.3.1棉纤维的特性5
1.3.2棉纤维的应用6
1.4废旧棉织物染料分离技术研究进展6
1.5纳米纤维素的性质、