植物纤维基3D打印材料的荧光增亮研究

以植物纤维为代表的生物材料是地球上极为丰富的天然资源,在自然条件下可完全生物降解,3D打印制造与其相结合将推动我们过渡到环境友好型和循环型制造模式。植物纤维材料原料来源色泽品质不一致,难以获得纯色的标准原料,我们则利用荧光标记技术改善植物纤维材料在3D打印应用中的这一问题。本文以三聚氯氰和4,4-二氨基二苯乙烯-2,2’-二磺酸(DSD酸)为分子骨架,以苯胺和吗啉为取代基合成几种三嗪基氨基二苯乙烯型活性荧光标记分子,再通过其与植物纤维材料进行活性标记反应,将荧光分子键合标记于植物纤维材料结构之上,用以改善材料的光谱色度性能。活性荧光标记分子的吸收峰主波长在太阳光的近紫外波长范围内,其荧光发射峰的波长在蓝紫光波长范围内。耐水洗实验结果显示其耐水洗牢度大大超过非活性荧光分子,说明活性基团确实可以提高荧荧光标记分子的耐水洗牢度。     

原纤化过程对纸基空气滤材结构和性能的影响

以木浆为原料,分别采用不同磨浆转数对木浆纤维进行原纤化处理,使其表面分丝帚化,再利用冷冻干燥技术保持纤维表面分丝状态而避免角质化,从而制备出可生物降解的纸基空气过滤材料。研究了不同程度原纤化处理对纸基空气滤材结构和性能的影响,探讨了原纤化处理对滤材Z向形貌的影响机理。结果表明,浆料浓度为1.5%、冷冻温度为-56℃、磨浆转数为50000 r时,纸基空气滤材具有较佳的过滤性能。     

天然植物纤维加筋土强度劣化规律及机理研究综述

天然植物纤维作为优良的加筋材料,在岩土工程中已有一定的应用。由于天然植物纤维具有易降解特性,长期以来其加筋工程应用推广受阻。目前,许多学者采用防腐剂在其表面进行防腐处理,延长植物纤维的使用寿命。但防腐处理又带来环境污染以及防腐失效等问题,因此,天然植物纤维加筋土强度劣化规律及机理的研究是当务之急。本文总结了前人对天然植物纤维加筋土强度劣化的研究内容,提出当前存在的问题并对未来发展进行展望。     

玄武岩纤维与植物纤维混抄制备吸音阻燃纸的研究

以玄武岩纤维、针叶木纤维为原料,通过湿法成形、浸渍黏结剂和阻燃剂,制备吸音阻燃纸。探究了矿物纤维分散性、湿纸干度、黏结剂和阻燃剂用量等因素对吸音阻燃纸性能的影响。结果表明,当分散剂用量为0. 006%时,玄武岩纤维分散性能达到最佳;吸音阻燃纸的最佳制备条件为:针叶木纤维与玄武岩纤维配比7∶3,湿纸干度30%,浸渍时间30 s,干燥温度140℃,含胶量14. 9%,阻燃剂含量11. 63%。在此条件下,定量60 g/m~2的吸音阻燃纸的抗张强度为1. 03 kN/m,孔隙率为75. 6%,炭化长度为43 mm,阻燃效果达到GB/T 14656-2009中的1级阻燃标准,吸音系数最高可达0. 84。     

硅溶胶/植物纤维吸声材料的制备及其性能研究

本研究提出一种以硅溶胶和杉木纤维为原料、采用泡沫成形法快速制备硅溶胶/植物纤维吸声材料的方法。结果表明,采用泡沫成形可以实现高蓬松度植物纤维基吸声材料的制备。另外,硅溶胶能够显著改善硅溶胶/植物纤维吸声材料的热稳定性和强度,与未添加硅溶胶的样品相比,当硅溶胶添加量为8%时,硅溶胶/植物纤维吸声材料的密度仅为20.21 kg/m3,而弹性模量和屈服强度分别从15.4 kPa和1.6 kPa提高到了86.2 kPa和4.4 kPa;硅溶胶/植物纤维吸声材料对5000 Hz以上声波的吸声系数达到了0.65。     

轻质碳酸钙加填量对PCCP/LCP-1复合材料气体吸附性能的影响

利用原位生长法制备了轻质碳酸钙(PCC)加填的植物纤维纸基(PCCP)/金属有机骨架化合物(MOFs,即Zn2(BTC)4,标记为LCP-1)复合材料(PCCP/LCP-1),探讨了PCC加填量对复合材料气体吸附性能的影响;采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和氮气吸附法(BET)研究了LCP-1与植物纤维的键合方式以及复合材料的表面形貌、比表面积、热稳定性和吸附行为。结果表明,LCP-1与植物纤维之间以酯键结合,PCC加填量的增加可使纸张纤维网络体系暴露出更多的游离羟基,有利于提高LCP-1在PCCP表面的沉积率。此外,PCC的位阻效应降低了LCP-1在PCCP表面的生长空间,导致LCP-1尺寸变小。BET实验表明,与未添加PCC的复合材料相比,添加PCC可显著提高复合材料的吸附性能,且随着PCC加填量的增加,复合材料的氮气吸附量也逐渐提高。     

生物质基材料改性的研究进展

综述了近几年国内各大院校在生物质改性方面的研究现状,重点介绍了植物纤维类、木质素类、淀粉类生物质的改性研究情况。生物质原料成分具有多样性,为获得性能优异的生物质改性产物,往往以多种改性方法共同应用为主;生物质资源储量丰富,来源广泛,使其改性产物可以应用在多个领域,前景广阔。     

ZYX预浸催化法处理植物纤维成浆的工艺技术

介绍了ZYX预浸催化法处理植物纤维的成浆技术,包括工艺流程、技术设计、设备配置、技术特点等。     

陡峭坡面下无土草毯的应用研究

解决了传统草皮无法在陡峭坡面铺设,以及表层土壤遭受风雨直接侵蚀易造成水土流失而发生滑坡等问题,达到了陡峭坡面迅速植绿及有效控制水土流失、扬尘污染的效果。为我国的矿山复垦、沙漠化治理、河道驳岸植绿、公路护坡植绿、屋顶绿化,园林绿化建设等领域提供了新方法。