刘 珍 , 王汉青 , 黄 雪 , 龚时予 , 吴启尧 , 王子宸
2021, 13(3):1-6.
摘要:采用效应差异法中相同初末温度比较法,从脱氯率、HCl产率、脱氯半焦特性、能量产率和升温能耗方面对比分析微波加热和常规电加热两种方式下聚氯乙烯(PVC)的脱氯效果,探究PVC微波低温脱氯过程中的非热效应。研究结果表明:相同终温条件下,微波加热与电加热的PVC脱氯效率差别不大,微波加热脱氯效率稍高于电加热;微波加的HCl产率显著高于电加热;除220 ℃外,电加热脱氯半焦的C和H元素含量稍低于微波加热脱氯半焦,而Cl元素和O元素显著更高;微波加热产生的脱氯半焦的能量产率均高于电加热脱氯半焦。两种热源低温脱氯效果总体上差异较小,因此认为PVC微波低温脱氯过程不存在非热效应,两者之间的差异主要由微波热效应引起。
于 峥 , 王 琼 , 罗 铮 , 王双库 , 陈 一 , 刘 珍
2021, 13(3):7-12.
摘要:通过对粉煤灰样品进行表征,探索了其与铅、镉吸附相关的形态和物化特性,并进行了水中铅、镉的静态吸附实验,通过用Langmuir、Freundlich和Tenkin方程对吸附等温线进行建模,分析了铅、镉的吸附平衡性质,且进行了吸附动力学研究以描述其吸附过程,研究了潜在的吸附速率控制步骤和吸附机理。结果表明,粉煤灰样品中未燃炭的含量对铅、镉的吸附有着一定影响,而粉煤灰表面环状硅酸盐中的Al—O/Si—O或Si—O—Si/Si—O—Al官能团对铅、镉的吸附起主要作用。Langmuir等温线方程拟合结果最佳,说明粉煤灰表面结构均匀,对水溶液中铅、镉的吸附既有物理吸附,又有化学吸附,属于单分子层吸附。在25 ℃条件下,粉煤灰对水中铅、镉的最大吸附量分别为69.930 1 mg/g和36.904 0 mg/g。相较而言,准二级动力学模型能够更准确地描述吸附过程,说明化学吸附是影响铅、镉在粉煤灰上吸附速率的控制步骤。
李 洁 , 范晓坤 , 蔡 蓉 , 李 想 , 胡嘉炜 , 李 煜 , 陈 一
2021, 13(3):13-20.
摘要:针对印染废水直接排放对环境造成污染的问题,制备PVA/PHEMA水凝胶滤膜对印染废水中的有机废物进行截留。以聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)凝胶膜作为染料处理基体,加入聚甲基丙烯酸羟乙酯(polyhydroxyethyl methacrylate,PHEMA)网络,以强化滤膜对染料组分的吸收。同时,在聚合过程中加入气相二氧化硅并以氢氟酸浸泡刻蚀制孔,从而提高膜的水通量。实验测得该PVA/PHEMA复合水凝胶膜对于亚甲基蓝和刚果红两种染料溶液的截留率分别为89.7%和93.1%,过滤通量分别达到5.8 L/(m2·h)和10.7 L/(m2·h),显示出良好的染料截留作用。
梁 静 , 吴诗怡 , 霍李江 , 李甜甜 , 刘 泽 , 王彩印
2021, 13(3):28-36.
摘要:随着人们对生活品质需求的逐步提升,商业空间光环境的功效不能仅局限于满足商品陈列的照明需求,还需满足人们的心理舒适度以及偏好需求。以果汁商品外包装的两种常见属性即外包装材质和颜色为变量,分别研究不同色温的商业空间光环境下,两种变量对消费者情感应答的影响和色温对两种变量影响的偏好分析。模拟实验以室内商业空间照明方式下的便利店及商场内超市的光环境为基础,选用3种色温3000, 4500, 6000 K,采用一般照明方式中300 lx照度。果汁商品外包装选用3种不同材质(金属铝、复合纸类和塑料),每种材质用5种颜色(红色、黄色、绿色、紫色、粉色)。研究结果表明:粉色和紫色适合于不同光环境下的不同材质,受色温改变的光环境影响较小;在3种材质包装中,复合纸类、金属铝材质更受消费者喜爱,受色温改变的影响较小。4500 K色温的光环境适宜不同材质,为实验中兼顾性最优的色温值。商家可以通过优化商业空间光环境,促进商品销售,同时为消费者提供更舒适的购物体验。
2021, 13(3):37-43.
摘要:鸡蛋包装多为一次性使用且消耗量很大,其材料一般为纸浆模塑和PVC等。基于生命周期评价(LCA)方法,利用eFootprint软件及数据库,对采用两种不同材料生产的鸡蛋包装分别建模,对二者的环境影响进行评价。研究选取的功能单位是可容装30枚鸡蛋的单个蛋托,尺寸为长292 mm、宽245 mm、高35 mm;系统边界包含该蛋托加工过程的主要工序,如包装材料加工、压制成型、分切、出厂包装等工艺过程。研究结果表明,评价对象在全球变暖潜值(GWP)、水资源消耗(WU)和初级能源消耗(PED)等环境影响方面贡献值较大,纸浆模塑蛋托这三类环境影响分别为90 g, 0.17 kg, 1.3 MJ,PVC蛋托这三类环境影响分别为720 g, 4.27 kg, 9.84 MJ。根据评价结果可知,纸浆模塑蛋托比PVC蛋托对环境产生的影响更小,故应优先选择纸浆模塑蛋托。建议在保证产品质量的前提下,优先选择对环境影响小的材料以及助剂进行产品设计、生产,并通过选择更高克重的PVC材料、修改蛋托结构设计等方式,降低包装产品对环境的影响。
吕艳娜 , 姚 远 , 郭 鑫 , 欧阳春平 , 迟 骋 , 乔 月 , 林芃杉 , 张能建
2021, 13(3):44-50.
摘要:基于生命周期评价(LCA)方法,采用eFootprint 软件,对比聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)包装袋、PBAT/淀粉(质量分数为75%的PBAT与质量分数为25%的淀粉共混)包装袋生产过程产生的环境负荷,定量分析PBAT基包装袋的环境影响。结果显示,PBAT/淀粉包装袋在CO2排放和初级能源消耗(PED)两个指标上改进空间较大,分别较PBAT包装袋可减少14.53%和6.44%的环境贡献量。PBAT基包装袋对初级能源消耗(PED)、CO2排放、水资源消耗(IWU)的影响较大,每生产1 t PBAT包装袋的指标数值分别为9.47E+4 MJ、4.18E+3 kg、4.52E+3 kg,每生产1 t PBAT/淀粉包装袋的指标数值分别为8.86E+4 MJ、3.81E+3 kg、5.04E+3 kg。PBAT包装袋ECER-135综合指标值为1.36E-8,PBAT/淀粉包装袋ECER-135综合指标值为1.25E-8,这表明使用淀粉改性后,PBAT基包装袋的环境负荷降低了8.1%。PBAT基包装袋造成的环境负荷主要来源于颗粒生产阶段,在颗粒生产阶段的综合指标中,其SO2指标占据环境负荷的首位,其次是PED指标,因此,应关注其碳排放、SO2、PED、NOx及COD指标值。
2021, 13(3):51-56.
摘要:在现代包装产业链中 ,对包装产品质量评价是包装个性化与智能化发展中亟待解决的关键问题。在系统研究包装产品质量特征及其相互作用的基础上,从印刷、结构、交互体验、应用安全和可循环利用5个维度,构建了现代包装产品质量评价的指标体系及其17个关键技术指标,提出了3种包装质量评价方法及其算法模型,即主观评价方法、客观评价方法、综合评价方法。这种主客观相结合的评价体系能够较为科学地评价现代包装产品质量。
2021, 13(3):57-63.
摘要:为了获得比电容高、循环稳定性好的电极材料,采用溶液共沉淀法制备纳米二氧化锰(MnO2)颗粒,在此基础上,探究分散剂聚乙烯吡咯烷酮的用量对其电容性能的影响。结果表明,当聚乙烯吡咯烷酮用量为2.0 g时,所制备的MnO2电极材料具有最优的电容性能,当电流密度分别为1, 2, 5, 10, 20 A/g时,比电容分别为195.5, 180.5, 160.4, 142.7, 121.4 F/g;与1 A/g时相比,电流密度为20 A/g时,比电容保持率为62.1%;在1000次的循环测试中,材料表现出优良的稳定性,比电容保持率为90.46%。因此,所制备的MnO2是一种具有良好电容性能的储能材料。
2021, 13(3):64-70.
摘要:以直接氮化法制备的AlN粉体为原材料,添加质量分数为5%的Y2O3做烧结助剂,采用热压烧结工艺制备AlN陶瓷。研究烧结温度和压力对AlN陶瓷显微结构、相对密度和热导率的影响。结果表明:随着烧结温度的升高,AlN陶瓷的晶粒长大,第二相逐渐增多,热导率和相对密度均为先增大后减小;随着压力的增大,AlN陶瓷的晶粒逐渐细小,气孔率减少,热导率和相对密度都显著增大。确定AlN陶瓷的最优烧结条件如下:温度为1800 ℃,压力为50 MPa。
2021, 13(3):71-82.
摘要:近几十年来,高分子材料因具有高性能、易改性、质量轻等特点,已成为人们生产和生活中必不可少的一类材料。但高分子材料在加工、储存和使用过程中会发生氧化老化,延缓高分子材料氧化的方法较多,添加抗氧剂是其中简单且有效的方法。因此,对近10 a高分子材料抗氧剂的研究进行梳理,将其分为抗析出型、高效型和无毒环保型3类进行详细分析。根据高分子材料抗氧剂最新的发展动态,认为抗析出、高效和无毒环保是其研发的主要方向。大分子型抗氧剂、负载型抗氧剂和反应型抗氧剂能有效提升小分子抗氧剂的抗析出性能,其中,大分子型抗氧剂具有更好的发展潜力;分子内协同作用是抗氧剂高效化的有效手段;生物基抗氧剂是无毒环保型抗氧剂的主要研发方向。
曾晓希 , 冉 松 , 谭 琴 , 徐 鸿 , 张远科 , 陈启明 , 马 靓
2021, 13(3):83-90.
摘要:针对植物纤维因其纤长 且坚韧在造纸和防治工业中应用受限的问题,从腐烂菜堆中筛选到分离得到纤维脱胶菌株RJ6,将该菌接种到以苎麻汁为唯一有机营养成分的培养基中对苎麻进行脱胶实验,对其进行了形态鉴定、生理生化特性实验以及16S rDNA序列的比对,并对菌株的发酵条件进行优化。测得接种RJ6菌株实验组相对于对照组的脱胶率达到91%,说明RJ6对植物纤维原料有高效的脱胶作用。对菌株的发酵条件进行优化,显示RJ6菌株在转速160 r/min、接种量5%、温度37 ℃和起始pH 7.0条件下保持一个高水平的发酵。形态鉴定、生理生化特性实验以及16S rDNA序列比对结果表明,RJ6为短杆状,两端钝圆,大小约为(0.4~0.5) μm×(1.1~1.8) μm,革兰氏染色结果呈阴性,存在端生鞭毛。其16S rDNA 序列与GenBank 中的果胶杆菌属(Pectobacterium.sp)同源性大于99%,RJ6属于果胶杆菌属(Pectobacterium.sp)。