竹纤维素的结构表征

对纺织用竹纤维、黏胶用竹浆粕、造纸用竹浆粕、高级竹浆粕进行物化性能分析,并对其结构进行表征。显微镜观察显示,竹纤维纵向表面有竹节,相比纺织用竹纤维光滑的表面,竹浆粕呈现明显的微纤结构;由X-衍射(WAXD)分析结果可知,纺织用竹纤维结晶属于典型的纤维素Ⅰ,内部具有完善的微纤结构,结晶度和晶粒尺寸均明显高于三种竹浆粕,主要原因是分子间具有更强的氢键作用。     

竹纤维素/NMMO·H_2O溶液流变性能的研究

采用HAAKE RS150L型旋转流变仪对竹纤维素/NMMO.H2O溶液的流变性能进行了研究。结果表明,竹纤维素/NMMO.H2O溶液为切力变稀流体;随着竹浆粕平均聚合度的增大,溶液的非牛顿指数n减小,而溶液表观黏度η、稠度系数K、黏流活化能Eη和结构黏度指数Δη增加;随着温度的升高,溶液的表观黏度下降,非牛顿指数增大;碱处理竹纤维素/NMMO.H2O溶液的流变性能受竹纤维素原料的聚合度、α-纤维素含量(或半纤维素含量)及杂质含量等因素的综合影响。     

浆粕性质对离子液体法再生竹浆纤维性能的影响

以6种不同性质的竹浆粕为原料,选用1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐{[EMIM] Ac]为溶剂,采用干喷湿纺的方式制备了再生竹浆纤维,探讨了竹浆粕性质对再生竹浆纤维制备过程中溶解、流变行为以及纤维性能的影响.结果表明:离子液体对竹浆粕具有非常强的溶解能力;6种竹浆粕/[EMIM] Ac纺丝液都属于切力变稀流体;高聚合度和高α纤维素的竹浆粕制备的纤维的断裂强度和模量较高,但是纺丝过程不连续,发生断头较多.     

提高竹纤维用浆粕中甲纤含量的研究

利用鲜竹轧汁提取竹沥液后的竹渣,通过化学方法可制得用于生产竹粘胶纤维用的浆粕。但由于多种原因,制得的浆粕中甲纤含量较低,难以满足后续纺丝的要求。为了提高竹浆粕中的甲纤含量,研究了用木聚糖酶对竹浆粕进行处理,取得了一定的效果,竹浆粕的甲纤含量由原来的80%提高到85.5%。     

竹浆酸处理工艺及其对竹浆粕纤维素性能的影响

探讨了pH值、温度、时间、浆浓以及螯合剂对酸处理工艺的影响效果,优化酸处理工艺条件,并应用于竹浆粕制备过程,分析了竹浆粕酸处理前后的纤维素性能变化。结果表明,通过对漂白竹浆灰分及黏度下降率变化规律的分析,获得酸处理最优的工艺为:pH值3.0、温度50℃、时间30min、浆浓5%、DTPA用量0.5%;通过酸处理前后绿竹浆粕性能的对比,表明酸处理可进一步提高浆粕α-纤维素纯度,显著降低灰分含量,调整浆粕聚合度范围,提高并稳定浆粕白度,从而改善浆粕质量。     

分切工艺对竹浆粕质量的影响

以8种竹材为原料制备人造纤维用竹浆粕,探讨不同分切方式和分切长度对竹浆粕质量的影响。试验结果表明,试验条件下,斜切方式比正切方式制得的竹浆粕甲种纤维素含量高;几种分切长度中,20～40mm分切长度制得的竹浆粕甲种纤维素含量高,综合质量最优。     

改性玄武岩纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能

采用偶联剂KH570对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,研究表面改性BF的长度、添加量对增强环氧树脂(EP)复合材料力学性能的影响。结果表明,改性BF表面产生很多凸起,变得非常粗糙。BF表面改性使复合材料的拉伸强度提高10%～20%,冲击强度提高10%～40%。随着改性BF长度及添加量的增加,复合材料的力学性能显著提高。当改性长BF的质量分数为4%时,与纯EP相比,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高248.3%和451.5%。长BF的增强效果明显好于改性长玻璃纤维(GF),尤其纤维的添加量较大时复合材料拉伸强度的提高更为明显。当长BF的质量分数为4%时,长BF增强复合材料的拉伸强度较长GF增强复合材料提高37.8%,冲击强度提高9.2%。     

中空竹浆粘胶短纤维的开发及应用

以高聚合度的慈竹浆粕为主要原料、以碳酸钠溶液为发泡剂,采用优化改进的制胶和纺丝工艺,在传统粘胶短纤维生产线上进行中空竹浆粘胶短纤维的纺制,当发泡剂加入量为30%时,纺丝过程稳定,可纺性较好。成品纤维物理性能、抗菌性能优异,纤维截面率≥85%。     

竹浆粕与棉浆粕混投制备粘胶的试验探讨

试验了竹浆粕与棉浆粕混投制备粘胶长丝纺丝胶对粘胶生产工艺的影响。竹浆粕的混投比例较低时制胶过程正常,但随着竹浆粕的混投比例逐步提高,浸渍压榨液中的半纤维素含量升高,浆粥碱纤维素组成降低,制胶难度加大。     

界面改性对竹纤维增强聚乳酸复合材料性能的影响

分别以0.5%(质量分数,下同)、1.0%、1.5%和2.0%异氰酸酯(MDI)界面改性剂改性处理后的竹纤维和聚乳酸为原料,通过注射成型工艺制备竹纤维增强聚乳酸复合材料,探讨MDI用量对复合材料界面、力学性能、热性能的影响。结果表明,MDI可以改善竹纤维和聚乳酸界面相容性;随着MDI用量的增加,复合材料拉伸强度逐渐增大,冲击强度先增大后减小;MDI添加量为1.5%时,复合材料拉伸强度和冲击强度分别达到最大值63.4MPa和11.3kJ/m2;随着MDI用量的增加,复合材料的储能模量逐渐增大,损耗因子逐渐降低,玻璃化转变温度、结晶温度和热分解温度逐渐升高,热稳定性增加。