改性水稻秸秆对水泥基材料性能影响研究

为了减少农作物纤维废弃造成的污染,研究了利用植物纤维制备建筑材料的工艺,首先采用碱煮法对植物纤维进行改性,然后将其分别与聚丙烯纤维按照不同的比例加入到水泥净浆中进行比较,结果表明:植物纤维在水泥净浆中的分散比加入聚丙烯纤维均匀,经过改性后的秸秆纤维对水泥凝结硬化时间无明显影响,随掺量增加,水泥净浆的抗折强度呈先增后减趋势,且在掺量为4.5%时最高,与未掺纤维的参照组相比抗折强度提高了11%,抗压强度降低了近24%。并将其掺入砂浆中,砂浆抗干缩性能得到改善,植物纤维掺量为6.0%时砂浆干燥收缩值比基准组下降了37%,在本研究掺量条件下,与加入聚丙烯纤维相比,加入秸秆纤维对水泥净浆的抗折强度和抗压强度影响较小,原因在于其分散性更好。     

小麦秸秆SE活化改性后的成膜性能

利用蒸汽闪爆对小麦秸秆进行活化．研究了处理后的麦秸秆纤维素在LiCl／DMAc体系中的溶解及成膜性能，并与其在NaOH溶液体系所成的膜进行比较。结果表明：两种溶液体系溶解机理和粘度有一定差别，所制备的膜在结晶形态、表面和截面结构以及力学性能等方面有很大不同。选择2．0MPa、20s为最佳闪爆处理条件，在LiCl／DMAc体系得到了最大拉伸强度为112MPa、断裂伸长率为6．12％的新型纤维素薄膜。     

纤维素纳米晶的改性对其晶体结构及性能的影响

采用硫酸水解法制备纤维素纳米晶(CNC),并对CNC进行乙酰化改性(A-CNC)、TEMPO氧化(T-CNC)、阳离子疏水改性(C-CNC)、阳离子亲水改性(E-CNC)、烷基化改性(S-CNC)、聚丙烯酸接枝改性(P-CNC),之后采用红外光谱、固态碳谱、X射线衍射分析、透射电镜、原子力显微镜、热重分析、分散性分析等...     

氯化铵改性Lyocell纤维的研究--(Ⅱ)氯化铵对Lyocell纤维结构与性能的影响

在纤维素/NMMO·H2O溶解纺丝体系中,氯化铵改性得到的Lyocell纤维的结晶结构为纤维素Ⅱ和Ⅲ的混合结晶结构;在相同的纺丝条件下,少量氯化铵存在可以明显改善Lyocell纤维的力学性能,对于平均聚合度为818的棉浆纺丝液(纤维素质量分数为9%),加入0.5%的氯化铵(以纺丝液质量为基准)时,得到的Lyocell纤维拉伸强度比未加氯化铵时提高约30%.通过研究氯化铵对最终Lyocell纤维结构与性能的影响,提出了氯化铵改善Lyocell纤维力学性能的机理模型.     

改性处理对热塑性聚合物基复合材料性能的影响

研究了冷却方式及改性处理对玻纤增强热塑性聚合物复合材料性能的影响.采用模压工艺制备复合材料,研究冷却方式、偶联剂处理及等离子改性处理对玻纤增强聚丙烯力学性能的影响,并通过DSC分析复合体系结晶性能的变化规律.结果表明:采用同加热板一起冷却的复合材料结晶性能较好,材料的拉伸性能最高;改性处理在一定程度上改善了材料的界面结...     

玉米秸秆灰柠檬酸改性处理对水泥基材料主要理化性能的影响

中国是农业大国,每年都会产生大量的玉米秸秆,亟需提高其综合利用率。玉米秸秆焚烧后的残渣具有潜在的火山灰活性,可望改善混凝土的性能。然而,玉米秸秆灰含有一定的杂质,不利于混凝土的相关性能,需要进行改性处理。为了减少杂质的影响,对玉米秸秆灰进行柠檬酸浸泡处理,对比分析了原状玉米秸秆灰和酸浸玉米秸秆灰在水泥基材料中的作用机制。结果表明：采用柠檬酸改性技术可以有效地减少玉米秸秆灰中的杂质,并能够提高水泥基材料的强度。随着玉米秸秆灰掺量的增加,试样基体的水化硅酸钙峰值面积先增大后降低,而界面过渡区处水化硅酸钙的Ca/Si摩尔比则先减小后增大。同时,试样的孔隙率不断增大,抗压强度则先增大后降低。当玉米秸秆灰掺量为15wt%时,水泥基材料的强度达到最大。与掺入原状玉米秸秆灰的试样相比,掺入酸浸玉米秸秆灰试样基体的水化硅酸钙峰值面积更大,而界面过渡区处水化硅酸钙的Ca/Si摩尔比下降了15.25%~26.72%。另外,试样的最可几孔径更小,抗压强度提高了2.53%~12.86%。本文可降低玉米秸秆灰杂质对混凝土相关性能的不利影响,并为玉米秸秆灰在混凝土中的应用提供了理论基础。     

可循环混合溶剂分离水稻秸秆纤维素

粉碎的水稻秸秆经水煮和抽提预处理后,采用乙二醇(EG)和水的混合体系(体积比9∶1)为溶剂,在酸或碱催化作用下,分离得到纤维素,同时回收木质素和半纤维素;对所得样品的组分含量、晶体结构、微观形貌等进行了分析。结果表明:经水煮和抽提预处理后,秸秆纤维束状结构变得疏松;在0.1mol/L的硫酸催化下,经混合溶剂处理所得样品的综纤维素含量达到86.59%(其中纤维素含量为83.09%),酸不溶木质素含量为3.70%;相同条件下,以0.1mol/L氢氧化钠为催化剂,所得样品中酸不溶木质素含量为4.21%。研究还发现,混合溶剂可高效回收并循环使用。基于实验结果和结论分析,对催化剂可能的作用机理解释为:在适当浓度的酸或碱作用下,木质素的重聚合被有效抑制,从而促进了其在混合溶剂中溶解,并使其从秸秆组织中分离。     

不同处理方法对玉米秸秆表面性能的影响

目的研究不同方法处理后玉米秸秆表面发生的物理和化学变化,以更好地适用于包装发泡材料。方法对玉米秸秆表面采用稀酸、热氢氧化钠、蒸汽、沸水、微波等多种方法进行处理,并运用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、接触角测试仪进行表征和形貌分析。结果红外分析可知,所有处理方法均能减少秸秆表皮木质素的含量;稀酸、热氢氧化钠和蒸汽处理减少了纤维素含量;热氢氧化钠、蒸汽、沸水和微波处理降低了脂类化合物含量;除了沸水以外的其他处理,都能破坏掉芳香族化合物的结构;Si—O—Si键只有热氢氧化钠处理能破坏。扫描电镜观察可知,高温处理对秸秆表面的效果较好。接触角测试可知,经硫酸、乙酸、热氢氧化钠、蒸汽、沸水、微波处理后,接触角分别平均降低了4.58°,12.5°,22.5°,9.8°,11.4°,6.85°。结论热氢氧化钠对秸秆的处理效果最好,而硫酸、乙酸、热氢氧化钠、蒸汽、沸水、微波处理虽有效果但不明显。     

化学改性对PAN原丝及预氧纤维结构性能的影响

在各种温度和时间条件下,将本实验室纺的KPAN原丝进行连续化学改性处理,借助IR光谱、DSC、TG、X射线衍射等分析方法,选出了最佳的改性温度和改性时间,并对化学改性的原丝、预氧丝的性能进行了初步探讨。得出结论：化学改性能缩短预氧环化时间,缓解纤维的放热和吸热,优质原丝应具有高纯度、高强度、高取向度性质。本课题希望通过对原丝进行化学改性的方法,获取具有在商业上有广泛应用前景的预氧化纤维和炭纤维。     

蒸汽爆破预处理对稻草刨花板性能的影响

稻草SiO2含量较高,并且表皮被光滑的斥水性的蜡层所覆盖,无法使用传统的脲醛树脂(UF)制造稻草刨花板。采用蒸汽爆破法预处理稻草,预处理温度分别为160和170℃,时间分别为2,4和6 min。以预处理后的稻草为原料,利用UF为胶粘剂制作稻草刨花板。实验结果表明,经过160℃,停留时间为6 min和170℃,停留时间分别为4与6 min预处理的稻草制备的刨花板的强度性能达到了国标GB/T 4897-2003的要求。     

水稻秸杆的液化研究

以苯酚和甘油为液化试剂,在浓硫酸催化作用下对水稻秸秆进行液化,讨论了固液比、m苯酚:m甘油、稻秆粒径、催化剂用量、液化时间和温度等因素对液化残渣率的影响.通过正交实验得出最优反应条件:即当固液比为1∶6,浓硫酸用量为3％,在180℃下反应120min,所得残渣率为2.3％.羟值、酸值的测定和红外分析结果表明:液化过程中羟值和酸值都呈现了先增大后减小的趋势,并在反应后期出现酯缩合反应;液化残渣主要为木质素及其衍生物.     

Effects of rice straw ash amendment on Cu solubility and distribution in flooded rice paddy soils

Rice straw burning is a common post-harvest practice on rice paddy land, and it leads to the accumulation of rice straw ash (RSA) in paddy soil. To understand the role of RSA in determining the mobility and bioavailability of metal contaminants, this study investigated the effects of RSA amendment on the solubility and distribution of Cu in contaminated rice paddy soils with flooding incubation. The addition of RSA to the soils suppressed the release of Cu into the soil solutions, which was primarily attributed to the metal-binding capacity of the RSA. Additionally, after the soils were flooded, the increase in soil pH and decrease in redox potential resulted in the transformation of Cu into less soluble forms. The RSA amendment appeared to enhance the changes in pH and redox potential of the flooded soils and, consequently, the immobilization of Cu in the soils. The results suggest that the RSA can retard the bioavailability and movement of the metal in contaminated soils and, thus, lower the potential environmental risk of Cu toxicity.     

Composition and structure of amorphous silica produced from rice husk and straw

We have studied amorphous silica samples prepared by a thermal method and precipitation from rice processing waste: straw and grain shells (husk and peelings). We have determined their true and bulk densities, silica content, and sorbed water vapor content. The porosity of the samples has been evaluated by different techniques: nitrogen desorption (Barrett-Joyner-Halenda method) and adsorption (BET analysis), water vapor adsorption, sorption of organic dyes (methylene blue and brilliant green), and positron annihilation spectroscopy. The effect of the nature of raw materials and processing procedure on the physicochemical properties of amorphous silica is examined.     

环氧氯丙烷改性稻草的制备和表征

稻草秸秆经碱煮预处理后,用环氧氯丙烷在120℃下以甲苯为溶剂反应1～8h。醚化程度用增重率（weight percent gain,WPG）表示。考察反应时间对醚化产率的影响,并采用傅里叶红外变换光谱、X射线衍射分析、热分析和扫描电镜分析,对所制备的环氧氯丙烷改性稻草进行表征。结果表明,预处理后半纤维素和木质素被去除,醚化反应后,稻草样品的结晶度降低,热稳定性略有降低,表面积增大。     

增塑剂对纤维素膜表面结构和性能的影响

天然纤维素膜不经任何处理直接干燥,膜发脆、卷曲,作用不大.采用甘油做增塑剂来改变纤维素膜的柔顺性,研究了不同的增塑条件对纤维素膜表面结构和性能的影响及甘油的塑化机理.通过力学性能测试、表面形态的观察及红外光谱分析,研究表明,甘油在一定程度上改变了纤维素膜的柔顺性,但同时却使纤维素膜的力学性能变差,并且增塑的膜经水洗后,甘油易流失,增塑效果减弱.     

稻草制备SiC晶须

以废弃的稻草为原料,在1300～1400℃的氩气保护条件下制备SiC晶须。研究反应温度、反应时间、催化剂对SiC晶须制备的影响和反应机理。结果表明,SiC晶须在1350℃时生长最好;SiC晶须温度控制在1350℃左右为宜,采用先高温成核再低温保温的加热方式,反应时间控制在2h;碳化硅晶须主要以β型为主,同时含有少量α型SiC晶须。晶须以竹节状居多,晶须直径为10～200nm之间,长径比>10。用Fe粉和H3BO3作催化剂所生成的晶须较多,但其长径比较小。反应机理主要是VLS机理,以废弃稻草为原料制备SiC晶须为稻草应用提供了一种新的途径。     

植物纤维含量对聚乳酸/玉米秸秆纤维发泡材料(PFFM)性能的影响研究

通过SEM、力学性能测试、TG等方法研究了纤维对聚乳酸/玉米秸秆纤维复合发泡材料(PFFM)微观结构、表观密度、膨胀率、力学性能和热性能的影响。结果表明,玉米秸秆纤维的加入提高了发泡材料的表观密度和力学性能,当纤维含量为15%时,表观密度最小,综合力学性能最好;扫描电镜结果显示,聚乳酸和玉米秸秆纤维之间相容性较好,纤维的加入改变了泡孔成型方式。