细菌纤维素应用于扬声器振膜的研究

论文摘要

本论文研究了细菌纤维素作为扬声器振膜材料的相关性能,考察了细菌纤维素成膜的工艺条件及改性细菌纤维素的性能,并且探讨了细菌纤维素作为纸张添加剂改善纸质振膜性能的可行性。细菌纤维素是在培养基的气液分界面上逐渐形成的一层湿膜,该膜干燥后变成如纸张一样的薄片。通过研究不同条件下细菌纤维素干膜的静态和动态力学性能,得出最佳成膜工艺条件如下：培养时间9天,碱处理浓度3%,压榨压力1.6MPa,干燥方式为真空干燥。在培养基中添加水溶性多糖(羧甲基纤维素钠和海藻酸钠)可以合成改性细菌纤维素。改性细菌纤维素无论是在产量还是在力学性能方面都优于普通细菌纤维素,且羧甲基纤维素钠的改性效果较好。细菌纤维素湿膜经过疏解后,可以添加到纸浆中改善纸质振膜的性能。细菌纤维素湿膜疏解的适宜转数为6万转,细菌纤维素纤维的较优添加量为8%。然后在此基础上添加了增强剂CMC,当添加量为1%时纸张的动态力学性能较好,但此时滤水性能变差,最后通过添加CPAM改善纸浆的滤水性能。结果表明,添加CPAM后不仅纸浆的滤水性能得到很好的改善,纸张的动态弹性模量还有略微提高。从本实验的结果可以看出,细菌纤维素不仅本身满足扬声器振膜所需的性能要求,而且改性后的细菌纤维素产量更高、性能更优,除此之外,细菌纤维素纤维还能作为纸张添加剂改善纸质振膜的性能,因而拓宽了细菌纤维素的应用范围。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 细菌纤维素的性质
• 1.1.1 细菌纤维素的结构
• 1.1.2 细菌纤维素的性质
• 1.2 细菌纤维素性能的研究现状
• 1.2.1 培养条件对细菌纤维素性能的影响
• 1.2.2 后处理条件对细菌纤维素性能的影响
• 1.3 细菌纤维素的应用
• 1.3.1 在医用材料中的应用
• 1.3.2 在食品工业中的应用
• 1.3.3 在造纸工业中的应用
• 1.3.4 在其他方面中的应用
• 1.4 扬声器振膜材料概况
• 1.4.1 扬声器振膜的分类
• 1.4.2 扬声器振膜的研究现状
• 1.5 论文研究目的和内容
• 2 材料与方法
• 2.1 细菌纤维素的静态发酵培养
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 主要培养基成分
• 2.1.3 主要试剂
• 2.1.4 主要仪器设备
• 2.1.5 细菌纤维素的培养及处理方法
• 2.1.6 扫描电镜观察细菌纤维素干膜形貌
• 2.1.7 傅里叶变换红外光谱测试
• 2.1.8 细菌纤维素静态力学性能的测定
• 2.1.9 细菌纤维素动态力学性能的测定
• 2.2 细菌纤维素对纸质振膜性能的影响
• 2.2.1 实验原料
• 2.2.2 实验药品
• 2.2.3 实验仪器
• 2.2.4 实验方法
• 2.2.5 静态力学性能的测定
• 2.2.6 动态力学性能的测定
• 2.2.7 扫描电镜（SEM）观察纸张纤维的形貌
• 3 结果与讨论
• 3.1 静态发酵细菌纤维素的特性
• 3.1.1 细菌纤维素不同状态下的外观形貌
• 3.1.2 细菌纤维素的电镜扫描图
• 3.1.3 细菌纤维素的傅里叶变换红外谱图
• 3.1.4 小结
• 3.2 细菌纤维素成膜工艺的探讨
• 3.2.1 不同培养时间下细菌纤维素的性质
• 3.2.2 细菌纤维素的碱处理
• 3.2.3 压榨压力对细菌纤维素性能的影响
• 3.2.4 干燥方式对细菌纤维素性能的影响
• 3.2.5 小结
• 3.3 改性细菌纤维素的性能研究
• 3.3.1 改性细菌纤维素干膜的静态力学性能
• 3.3.2 改性细菌纤维素干膜的动态力学性能
• 3.3.3 改性细菌纤维素的电镜扫描分析
• 3.3.4 小结
• 3.4 细菌纤维素改善纸质振膜的研究
• 3.4.1 细菌纤维素疏解转数的确定
• 3.4.2 细菌纤维素纤维的添加对纸张性能的影响
• 3.4.3 细菌纤维素纤维和碳纤维共同配抄纸质振膜
• 3.4.4 CMC添加对含细菌纤维素纸张性能的影响
• 3.4.5 CPAM对纸浆滤水性能及纸张性能的影响
• 3.4.6 小结
• 4 全文总结
• 4.1 本论文的主要结论
• 4.2 本论文的创新之处
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 8 致谢