聚乳酸纤维的碱处理及对染色性能的影响北大核心

研究了氢氧化钠用量、碱处理温度和碱处理时间等工艺因素对聚乳酸纤维碱处理效果的影响,并对碱处理后聚乳酸纤维的染色性能进行分析。结果表明:聚乳酸纤维的减量率随着氢氧化钠用量的增加、处理温度的升高和处理时间的延长而提高,并与氢氧化钠用量呈现线性相关性。随着减量率的增加,纤维的强力明显下降;碱处理后聚乳酸纤维的上染百分率有所增加,但表观得色量(K/S值)并没有增加。实际生产中可以根据需要,通过控制工艺条件获得需要的减量率。     

碱处理对PTT纤维形态结构和力学性能的影响

通过SEM观察及失重率、拉伸曲线和弹性回复率等指标的测定,研究了碱处理对PTT、PET等纤维形态结构特征和力学性能的影响。结果表明:高温碱处理可使PTT纤维表面出现明显的微坑穴,对其力学性能的损伤比室温碱处理明显增大;在室温下,PET纤维的耐碱性优于PTT纤维;高温下,PTT纤维的耐碱性优于PET纤维;在合适的温度和浓度下,PTT纤维可以安全地经受碱液的作用,能维持良好的力学性能。     

碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能

为在不改变碳纤维/聚丙烯(PP)复合材料力学性能前提下,降低复合材料中PP含量以减轻环境降解压力,通过在碳纤维/PP复合材料树脂体系中掺杂可降解的聚乳酸(PLA)形成共混树脂体系,并经热压成型制备碳纤维增强共混树脂复合材料。探究了PLA、PP共混体系质量比对复合材料冲击、弯曲和拉伸性能的影响。结果表明:随着树脂体系中PLA质量分数的增加,复合材料的冲击强度和弯曲强度都呈先降低后升高、再降低的趋势,拉伸强度呈现先升高后降低的趋势;当PLA质量分数为60%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为21.8 k J/m²和112.5 MPa,拉伸强度为37.2 MPa,复合材料的综合物理力学性能最优,与未添加PLA的复合材料的力学性能相近。     

旧报纸纤维增强回收聚丙烯复合材料性能研究

以旧报纸（ONP）和废塑料（回收聚丙烯塑料）为原料,马来酸酐接枝聚丙烯为相容剂,采用热压成型法制备了废纸纤维/回收聚丙烯复合材料,研究了ONP纤维含量对复合材料力学性能和吸水性能的影响,采用红外光谱仪、扫描电镜对复合材料组成和复合界面进行了分析。结果表明,ONP纤维对复合材料具有良好的增强效果,当ONP纤维含量为30%时,复合材料拉伸强度和弯曲强度分别达到32.36 MPa和43.37 MPa,与不加ONP的废塑料相比,分别提高了66.1%和69.6%;随ONP纤维含量的增加,复合材料中羟基的特征吸收峰逐渐增强,材料吸水率不断上升;扫描电镜分析显示,当ONP纤维含量较低时,纤维与聚丙烯之间具有良好的界面,ONP纤维含量超过30%后,复合材料界面相容性下降明显。     

可降解黄麻/PBS复合材料的结构与力学性能

为解决当前环境污染和可持续发展问题,采用模压成型工艺制备可降解黄麻/PBS复合材料,通过拉伸、弯曲性能测试、红外分析和SEM观察,探讨纤维含量和碱处理对材料性能的影响。结果表明:随着纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,在纤维含量为10%时达到最大值,比纯PBS提高了30.1%;拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均随纤维含量的增大而提高,在纤维含量为30%时分别比纯PBS提高了24.2%、185.5%和107.7%。碱处理后黄麻纤维表面杂质被去除,表面部分刻蚀变粗糙,复合材料的综合力学性能得到提高,其中弯曲模量提高显著,比未处理的黄麻复合材料提高了58%。     

亚麻纤维增强聚乳酸复合材料的制备与性能表征

针对预成型件的铺层角度对复合材料力学性能产生影响的问题,以亚麻纤维为增强体,与聚乳酸纤维通过开松、混合、梳理工序制成预成型件后,采用模压成型工艺制备了亚麻纤维/聚乳酸复合材料。研究预成型件的各种铺层角度对复合材料拉伸、弯曲性能的影响,并通过扫描电镜讨论亚麻/聚乳酸复合材料的破坏机制以及拉伸断裂形貌。结果表明：铺层角度为90°时,复合材料横向拉伸、弯曲强度和模量最高;铺层角度为0°时,复合材料纵向拉伸、弯曲强度和模量最高。     

阻燃型废弃麻纤维/聚乳酸复合材料的性能分析

以聚乳酸颗粒为基体材料,以废弃麻纤维为增强材料,采用双辊混炼法和热压成型法,制备阻燃型废弃麻纤维/聚乳酸复合材料,并研究其力学性能和阻燃性能,优化其热压工艺参数。以拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、极限氧指数为检测指标,以聚乳酸质量分数、阻燃剂质量分数、热压压力、热压温度为因素,通过正交试验和极差分析,优化出最优成型工艺条件,即聚乳酸质量分数为60%,阻燃剂质量分数为30%,热压压力为10 Mpa,热压温度为180℃。为进一步开发阻燃型废弃麻纤维复合材料提供理论基础。     

聚乳酸纤维在不同温度下的力学性能研究

研究了聚乳酸纤维在不同温度条件下的力学性能,包括断裂强度和断裂伸长率的变化规律,为工业化产品开发、生产提供理论指导。     

碱处理对涤纶/光敏树脂复合材料力学性能的影响

针对光敏树脂经3D打印成型后试样力学性能较差问题,采用涤纶长丝增强光敏树脂的方法,使用光固化3D打印设备将涤纶长丝和光敏树脂复合成型制备涤纶增强复合材料。为获得较好的增强效果,对涤纶进行碱处理,研究了碱处理各条件下涤纶的减量率与纤维形貌和力学性能的关系,以及其对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着减量率的增加,涤纶的形貌及力学性能改变越明显;当涤纶减量率为16.2%时,纤维表面出现连续纵向沟壑,力学强度下降6%,纤维的增强效果最好;经过改性处理的涤纶增强复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别达到78 MPa和471 MPa,相比于未处理的纤维增强复合材料分别提升了66%和336%。     

蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能分析

以造纸用蔗渣纤维和聚乳酸(PLA)为主要原料,制备了蔗渣纤维增强聚乳酸复合材料,研究了NaOH(蔗渣纤维处理剂)的质量分数、复合材料中蔗渣纤维添加量及热压温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,蔗渣纤维添加量为30%时,蔗渣纤维与PLA混合较好,复合材料较均匀;采用质量分数为5%的NaOH处理蔗渣纤维,可以溶解蔗渣纤维中的半纤维素、果胶等,使纤维更细化,比表面积增大,从而有效改善复合材料力学性能;热压温度为170℃时,PLA的流动性有助于改善蔗渣纤维在PLA中分散的均匀性,且不会使蔗渣纤维和PLA降解。在此最优条件下,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别达到最大值。     

不同废纸纤维增强聚乳酸基复合材料性能研究

通过纤维分析仪、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）研究4种废纸（废新闻纸、废箱纸板、办公废纸、废书刊纸）纤维的表面形貌和结构特性;然后以聚乳酸（PLA）为基体、4种废纸纤维为增强体,利用注塑成形法制备废纸纤维/PLA生物可降解复合材料并探究废纸纤维对复合材料界面相容性和力学性能的影响。结果表明,废新闻纸纤维表面受损严重,多处出现扭结及横节纹;废箱纸板及废书刊纸纤维形态完整,扭结程度低且表面较为粗糙;办公废纸纤维长径比较大、细小纤维含量较少、纤维形态特性良好但表面相对光滑。废新闻纸/PLA复合材料和办公废纸/PLA复合材料的界面相容性较差,废纸纤维对PLA基体力学性能的增强效果一般;废箱纸板/PLA复合材料和废书刊纸/PLA复合材料的界面相容性较好,且废纸纤维有一定承力作用,对PLA基体弯曲性能和拉伸性能的改善效果较好。     

硬脂酸-CaCO3协同改性对植物纤维/聚乳酸复合材料力学性能的影响

以硬脂酸、CaCl₂、NaHCO₃和NaOH为原料,对植物纤维进行硬脂酸-CaCO₃协同改性,在纤维表面沉积CaCO₃颗粒和疏水的硬脂酸钙层,并通过造纸法制备改性植物纤维/聚乳酸(PLA)复合材料。结果表明,协同改性生成的硬脂酸钙包裹了CaCO₃颗粒并覆盖在植物纤维表面,提高了纤维的疏水性,复合材料的力学性能随c(硬脂酸)∶c(NaHCO₃)的增加而先增加后减小;反应温度对复合材料强度影响较小;复合材料的抗张指数和耐破指数随c(NaOH)∶c(NaHCO₃)的增加而先增加后减小,耐折度则持续减小;最佳改性条件为：c(硬脂酸)∶c(NaHCO₃)∶c(NaOH)=4∶6∶6、反应温度75℃,此时制备的复合材料抗张指数、耐破指数和耐折度分别为51.0 N·m/g、3.56 kPa·m²/g、244次。     

碱处理对Lyocell纤维热性能的影响

采用保持原长方式在不同碱浓度下处理Lyocell纤维(Newcell和Tencell纤维)，探讨碱处理对Lyocell纤维热稳定性的影响。DSC和TGA结果表明，碱处理Newcell纤维与未处理：Newcell纤维相比，热分解峰顶温度提高了11℃，重量变化速率最大温度提高了10～11℃：碱处理Tencel纤维与未处理Tencell纤维相比，热分解峰顶温度提高了11～17℃，重量变化速率最大温度提高了10～17℃。Lyocell纤维经一定浓度的碱处理后，增加了纤维的晶粒尺寸，消除或减少了纤维原有晶体的缺陷，从而提高了纤维的热分解稳定性。     

不同长径比PET纤维对纸基复合材料强度性能的影响

采用不同长径比的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维与棉浆纤维混合成形,通过水相复配,利用氢键作用和机械交织力制备纸基复合材料。借助PET纤维的刚性和优异的力学性能增强纸基复合材料的强度性能。结果表明,在不同长径比PET纤维中,PET-c的屈服强度最高,为300.99MPa,其长径比为392.16,近似为棉浆纤维长径比的10倍;PET纤维对纸基复合材料的强度性能有明显提升作用,其中当PET-c的用量为10%时,纸基复合材料的撕裂度、抗张强度、耐折度分别提高42.11%、31.05%、21.85%。纸张拉伸或耐折断裂面扫描电子显微镜(SEM)图显示,PET纤维没有发生断裂或折断,而是被抽出或弯折,表明在受到外力破坏时,PET纤维能够增强纸基复合材料的强度,对纸基复合材料起到有效的保护作用。     

酸碱处理对超高相对分子质量聚乙烯纤维纸性能的影响

采用湿法成形工艺制备了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维纸,并分析了不同酸、碱处理条件对UHMWPE纤维纸性能的影响。结果表明,随着酸、碱质量分数及相应处理时间的增加,UHMWPE纤维纸的抗张强度保留率呈现下降趋势,质量分数30%H_2SO_4和质量分数20%NaOH分别处理6 h后,UHMWPE纤维纸抗张强度保留率均在90%以上,处理48 h后,UHMWPE纤维纸抗张强度保留率保持在80%以上,且质量分数30%H_2SO_4处理48 h后UHMWPE纤维纸被氧化出现了羰基、羟基等活性基团,质量分数20%Na OH处理48 h后活性基团出现不明显,表明酸处理更适合做UHMWPE纤维纸的改性处理。     

浇铸法制备的聚乳酸膜的机械特性及阻隔性能

本文研究了不同聚乙二醇（PEG2000）含量(0wt%~20wt%)的聚乳酸（PLA）膜的拉伸性能及阻隔性能,同时探究结晶老化过程对这些性能的影响。不同PEG含量的PLA膜在25 ℃和相对湿度50%环境中存放不同时间,测定其拉伸、透水和透氧特性。同时用扫描电镜揭示PLA膜的微结构。结果表明,PLA属于结晶较慢的部分结晶聚合物,而PEG可有效塑化PLA但同时也促进PLA结晶老化。PEG结晶以球粒状均匀分布在PLA基质内。在塑化和促进结晶两种效果共同作用下,含10 wt% PEG的PLA膜有较高的强度（拉伸应力和弹性模量分别为37.8 MPa,1721.4 MPa）和最大的断裂延伸率（63.75%）。PEG在最佳用量（10wt%）时,透氧性（OP）及透水性（WVP）最小,PLA和PEG的单纯结晶行为也使WVT和OP减小,而相分离会导致它们增大。添加10wt% PEG的PLA膜具有比较理想的膜拉伸性能和较低的WVP和OP渗透性以及一定的紫外线阻隔效果,适合应用于食品包装用膜。     

Study on the Pre-Treatment,Physical and Chemical Properties of Ramie Fibers Reinforced Poly (Lactic Acid) (PLA) Biocomposite

The comparative advantage of using vegetable fibers as reinforcement (fillers) attracted manufacturing industries over conventional composites. Natural fibers are purely green features that can easily decompose in a normal way to water and CO₂ when encountered with moisture during their disposal. In this research, the effect of pre-treatment and properties of ramie fibers reinforced polylactic acid (PLA) composite were studied. Before the composite preparation, ramie fibers were soaked in a solution of alkali (sodium hydroxide) and silane coupling agent to provide better compatibility between ramie fibers and PLA interface. Additionally, a design containing nine samples was conducted to study the effect of temperature, fiber volume ratio, molding pressure and time on composite fabrication. From the results, optimum processing parameters were identified based on the tensile, bending and impact strengths improvement from various tested samples. Furthermore, this study highlights the degradation process and properties of ramie fibers reinforced PLA composites by underground burial experimental procedures.     

水溶性维纶的结构及对含二次纤维纸张强度的影响

利用扫描电镜X－射线衍射、傅利叶变换红外光谱、DSC等测试手段对水溶性维纶纤维的形貌结构、聚集态结构、化学结构特点及热性能作了分析，并对二次纤维回用过程中添加水溶性维纶纤维对纸张强度的影响进行了研究。结果表明，二次纤维抄造过程添加水溶性维纶纤维可以明显改善纸张强度性质，其裂断长、撕裂指数和环压强度均有提高。     

利用纤维废弃物生产L-乳酸的研究

为了使对环境造成污染的纤维废弃物得到资源化利用,采用纤维素酶对纤维废料进行酶解,并用米根霉发酵生产L-乳酸.研究结果表明,0.3 mol/L稀磷酸对纤维废弃物进行预处理后,纤维素酶酶解60h,取糖化液进行米根霉发酵,可得到较佳转化率;在固定摇床转速为120r/min、种龄12 h的条件下,米根霉发酵生产L-乳酸的最佳条件为:装液量(250 mL瓶)50mL,接种量8%;经稀磷酸预处理纤维废料分别糖化发酵时,糖对L-乳酸转化率高于未经稀磷酸预处理的,而在同时糖化发酵过程中,经稀磷酸预处理纤维废料发酵效果不明显.     

Effect of Alkali Treatment on Alfa Fibers Behavior

The object of this study is to characterize of Algerian Alfa (Esparto grass or Stipa tenacissima L), and also to examine the effect of chemical treatment on different properties of this fiber. The surface of the Alfa vegetable fibers was modified by alkali treatment in 5% (NaOH) aqueous solution for 2, 4, 6, 8, 16, 24, 48, and 72 h. The chemical, physical, and morphological properties of the Alfa fibers were investigated. The results show that the Alfa fibers are composed of 39% cellulose, 33% hemicelluloses, 20% lignin, and certain minerals (e.g., SiO₂, K₂O, and CaO). The alkali treatment of the fibers contributes to a decrease in the rate of moisture absorption and to an increase the crystallinity and stiffness. The processing time for adequate alkali treatment is observed at 6 h.