纸张性能和纤维分子结构、纤维形态的相关性研究

目的 通过对纸浆纤维进行不同的碎浆机械作用,研究纤维分子结构、纤维形态与纸张强度性能三者的相关关系。方法 在不同碎浆时间条件下,测量纸张的抗张指数、零距抗张强度、Z向抗张强度等拉伸相关力学性能,并通过生物显微镜、扫描电镜观察纸张内部的纤维形态,采用傅里叶红外光谱和X射线衍射分析纸张中官能团、氢键和结晶度等分子结构的变化规律,从而探究纤维分子结构、纤维形态对纸样性能的影响趋势。结果 随着碎浆时间的增加,纤维结晶度、分子间氢键和纸样拉伸性能均呈现出了先上升后下降的趋势,在14 min时纤维结晶度、分子间氢键含量和纸张的抗张指数均达到最大值,分别为79.63%、43.64%和45.25 N.m/g。结论 一定碎浆时间范围内,纸张的拉伸性能和纤维分子结构(结晶度、分子间氢键等)随纤维尺寸的减小和帚化率的提高呈现出先上升后下降的趋势。     

沙柳纤维对废纸纤维基轻质材料性能的影响

目的通过研究沙柳纤维不同掺入量对材料性能的影响,得到性能更优的废纸纤维基轻质材料。方法采用机械发泡和化学发泡相结合的二次发泡法、水玻璃凝胶-溶胶法、硼系阻燃法和恒温鼓风干燥法制备废纸纤维基轻质材料,对样品进行密度和力学性能测试,利用氧指数、热重等测试分析手段,对材料结构和性能进行表征分析。结果沙柳纤维掺入量(质量分数)为40%~60%时,材料的密度约为16.52 kg/m3,抗压强度可达21 k Pa,回弹率可达60%以上,氧指数可达31.2%,热稳定性好,结构稳定。结论沙柳纤维的掺入量对材料的密度、抗压强度、压缩应变和阻燃性等性能均有影响。     

镍铁纤维的形态结构及性能研究

采用圆铜管包覆拉拔镍铁合金丝后经电解化学处理制备出了单丝长度38～40mm,直径约10μm吸波镍铁纤维束丝。采用扫描电镜、X射线衍射、振动样品磁强计(VSM)及纺织纤维性能测试仪器对纤维的形貌、组分、磁性能及可纺性能进行了表征分析。实验结果表明此镍铁纤维截面呈不规则异形,纵向光滑有多道沟槽、无卷曲,长径比达3800以上,此结构有利于增强其可纺性能和吸波性能。纤维镍、铁总含量高达90%以上,比饱和磁化强度达63.45A.m2/kg,初始磁导率达2035H/m,远高于常规铁氧体吸波材料;其拉伸、弯曲、摩擦等可纺性能与不锈钢纤维、棉纤维做了对比,预测了镍铁纤维可用于纺织加工开发柔性吸波织物。     

NaOH预处理对废纸纤维发泡材料性能的影响

用NaOH溶液对废纸纤维进行预处理,制备了一种纸纤维发泡缓冲包装材料,研究了NaOH预处理对废纸纤维发泡材料性能的影响。结果表明:经NaOH溶液预处理后,纸纤维发泡材料的发泡倍率、密度及缓冲性能均较未处理试样有所改善;NaOH的用量对纸纤维发泡材料性能的影响,较处理温度和处理时间的影响更为显著。同时,通过试验确定了最佳的废纸纤维发泡缓冲材料预处理条件,即NaOH添加质量为相对于绝干废纸浆质量的2%,且在60℃恒温条件下处理60min。     

发泡废纸板纤维/LDPE复合材料的加工流变性及泡孔形态

以废弃瓦楞纸板纤维和低密度聚乙烯(LDPE)为基体辅以相应的相容剂、润滑剂和发泡剂,利用挤出发泡法制备了发泡废纸板纤维/LDPE木塑复合材料.通过熔融指数仪研究了废纸板纤维含量、相容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)的用量、润滑剂的种类与用量以及发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)的用量对该复合材料加工流变特性的影响;并利用SEM观察不同熔融指数的复合材料对泡孔形态的影响.结果表明:随着废纸板纤维含量的增加,复合材料的熔融指数(MFI)迅速下降;MAH-g-PE增加了纤维填料与树脂基体之间的相互作用,复合材料的熔融指数随着相容剂用量的增加先降低后升高,其含量的转变点为15％;PE蜡对复合材料的综合润滑作用最明显,复合材料的熔融指数随着PE蜡的含量呈近线性变化;AC发泡剂的加入降低了复合材料的熔融指数,AC发泡剂的含量超过5％将使复合材料产生明显的壁滑移;随着熔融指数的增加,复合发泡材料的泡孔逐渐变大,当熔融指数为1.5时,泡孔大小适中且分布均匀.     

发泡废纸板纤维/LDPE复合材料的加工流变性及泡孔形态

以废弃瓦楞纸板纤维和低密度聚乙烯(LDPE)为基体辅以相应的相容剂、 润滑剂和发泡剂, 利用挤出发泡法制备了发泡废纸板纤维/LDPE木塑复合材料。通过熔融指数仪研究了废纸板纤维含量、 相容剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)的用量、 润滑剂的种类与用量以及发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)的用量对该复合材料加工流变特性的影响; 并利用SEM观察不同熔融指数的复合材料对泡孔形态的影响。结果表明: 随着废纸板纤维含量的增加, 复合材料的熔融指数(MFI)迅速下降; MAH-g-PE增加了纤维填料与树脂基体之间的相互作用, 复合材料的熔融指数随着相容剂用量的增加先降低后升高, 其含量的转变点为15%; PE蜡对复合材料的综合润滑作用最明显, 复合材料的熔融指数随着PE蜡的含量呈近线性变化; AC发泡剂的加入降低了复合材料的熔融指数, AC发泡剂的含量超过5%将使复合材料产生明显的壁滑移; 随着熔融指数的增加, 复合发泡材料的泡孔逐渐变大, 当熔融指数为1.5时, 泡孔大小适中且分布均匀。     

基于NaOH预处理的废纸纤维发泡材料工艺及配方研究

通过2种途径对废纸纤维发泡材料的工艺配方进行了优化,以获得性能更好的废纸纤维发泡材料。一是对废纸纤维原料进行NaOH预处理,研究了NaOH预处理对发泡材料性能的影响;二是基于NaOH预处理,采用微波加热发泡工艺改善了废纸纤维发泡材料的性能。结果表明:NaOH预处理较大程度上改善了废纸纤维发泡材料的发泡倍率、密度及缓冲性能。试验确定了废纸纤维预处理的最佳条件和基于NaOH预处理的废纸纤维发泡材料的最佳工艺配方。     

废纸纤维气相防锈气凝胶的绿色制备及性能研究

目的 为了实现气相防锈包装材料基材的多样性，以及废纸的高值化利用，以废报纸为原料制备出一种具有防锈功能的气凝胶。方法 用1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)对脱墨后的废纸浆进行溶解再生，冷冻干燥后制成气凝胶，再通过化学浸渍法和气相沉积法分别对气凝胶进行疏水和防锈改性。结果 防锈气凝胶对Q235钢的缓蚀率为81.93%，水接触角为104.78°，压缩强度为6.91 kPa，密度为0.22 g/cm³。结论 以废纸为原料制备的气凝胶，经过疏水和防锈改性后，具有优良的气相缓蚀性能，可用于金属元器件的防锈缓蚀。     

PVDF在空纤维滤膜的形态结构

用Ｌ－Ｓ相转换法制备了聚偏氟乙烯中空纤维不对称滤膜，铸膜液由聚合物，溶剂和添加剂组成。用电子显微镜考察了聚合物浓度，添加剂用量及种类对膜形态结构的影响。     

结构特征对螺旋管换热器性能的影响

目的研究结构特征对螺旋管换热器换热性能的影响,为换热器设计和结构优化提供理论依据。方法在CFD软件Ansys的FLUENT模块中模拟螺旋管换热器内流体的流动换热过程。在相同边界条件下,不改变总换热面积,通过改变换热器的换热管直径和壳体长度,研究几何参数对换热性能的影响。通过对比单管单螺旋、单管双螺旋、双管双螺旋和内外双螺旋等4种不同缠绕方式换热器中流体的温度分布云图,研究螺旋管的结构对换热器换热性能的影响。结果保持总换热面积不变,减少换热器的管径,增大壳体的长度,都能有效提高换热效率。与单管单螺旋结构的换热器相比,单管双螺旋结构换热器的流体出口温度下降了9.74%,平行双螺旋结构换热器的出口温度下降了5.05%,内外双螺旋结构换热器的出口温度上升了10.11%。结论在螺旋管换热器的设计和优化过程中,可以通过减小换热管径,增大壳体长度,采用内外双螺旋结构,以实现提高传热效率的目的。     

结构吸波材料中纤维的电性能和吸波性能

评述了结构吸波材料中纤维的电性能和吸波性能,玻璃纤维,Ｋｅｖｌａｔ纤维不吸收雷达波,是理想的透波用纤维。经高温右墨化处理的碳纤维是雷达波的反射材料。末经高温石墨化与纤维方向垂直或斜交时,碳纤维上有吸波性能,ＳｉＣ纤维吸波性能与纤维的热处理条件、化学成分有关。在与玻璃陶瓷基体复合过程中发生化学反应,ＳｉＣ纤维表面生成的富碳界面有助于提高复合材料的吸收波性能。     

聚合物固体在粉碎过程中结构与形态的变化

综述了聚合物固体在粉碎过程中形态和结构的变化及机械力化学效应。主要介绍了固态剪切粉碎、磨盘力化学粉碎和高能球磨粉碎等方法在聚合物粉碎和研磨中的应用及其粉碎机制     

聚合物固体在粉碎过程中结构与形态的变化

综述了聚合物固体在粉碎过程中形态和结构的变化及机械力化学效应.主要介绍了固态剪切粉碎、磨盘力化学粉碎和高能球磨粉碎等方法在聚合物粉碎和研磨中的应用及其粉碎机制.     

MES/PET定型相变复合纤维的形貌结构及性能分析

通过制备硬脂酸甲酯/聚对苯二甲酸乙二酯(MES/PET)定型相变复合纤维,研究了MES固-液相变材料和PET支撑材料在定型相变复合纤维中的分布结构。结果表明在静电纺丝过程中MES组分作为分散相被随机地分散在PET纤维基体的连续相中,其在PET纤维中的最大负载量为50wt.%;复合纤维中的MES分子与PET分子之间没有发生化学反应,二者具有良好的相容性;MES/PET定型相变复合纤维的融化和结晶温度分别为39.84℃和27.96℃,融化和结晶焓值达到90.43kJ/kg和88.03kJ/kg;由于PET基体比MES分子具有更好的热稳定性,将PET纤维作为MES固液相变材料的支撑材料,有利于改善定型相变复合纤维的热稳定性;随着MES含量的增加,定型相变复合纤维膜呈现脆性断裂特征,其拉伸断裂强度增加。     

喷雾热分解法制备氧化锆纤维的过程研究

本文研究了喷雾热解法制备氧化锆纤维的过程．用醋酸氧锆为前驱体能够制备出直径1～2μm、长度1～5cm的氧化锆纤维．研究了前驱体溶液浓度、表面张力、粘度对产品形貌的影响．通过控制操作条件,可以得到实心或空心纤维．     

航空结构复合材料对碳纤维的需求

根据航空用结构复合材料的特点，论述了对碳纤维的需求，着重介绍了飞机用碳纤维的发展，指出用于结构复合材料的碳纤维要求质量稳定、分散性小、工艺性好、价格便宜、品种多、大、小丝束都应发展，在开发高性能碳纤维时，应注意解决使用中的问题。     

Investigations on Structural Characteristics,Thermal Stability,and Hygroscopicity of Sisal Fibers at Elevated Temperatures

An effort has been made to study the thermophysical properties of sisal plant fiber available in North-East India in the temperature range from 310 K to 760 K. The effect of heat on the structural characteristics of the fiber using X-ray diffraction and the chemical behavior by the infrared (IR) technique has been examined. Thermodynamic studies of the fiber have been carried out using thermogravimetric (TG), derivative TG (DTG), and differential scanning calorimetric methods. The hygroscopic properties of the fiber have been investigated in the temperature range from 310 K to 430 K at different relative air humidities using an ordinary gravimetric analysis. The interplanar spacings of the sample heated to 370 K remained same with respect to their normal values, but the degree of crystallinity and crystallite sizes increased slightly. The degree of crystallinity of the sample heated to 450 K is decreased by 10.32 % from its normal value, and the corresponding interplanar spacings and crystallite sizes are decreased by a small amount. A sample heated to 530 K shows transformation of the fiber’s crystalline structure to an amorphous state. The fiber shows thermal stability up to 500 K and follows two different closely related thermal decomposition processes in the temperature range of approximately 500 K to 630 K. Tests performed in oxygen can lead to combustion of the fibers in the temperature range of approximately 710 K to 720 K. The IR study of the sample heated at temperatures from 370 K to 600 K provides meaningful data to ascertain decomposition of the native structure of the fibers. The hygroscopicity of the fiber under heated conditions is less with respect to the value under ambient conditions. The saturation limit of moisture absorption of the fiber per gram varies and depends on the source as well as pretreatment of the sample.     

多元金属二硫化物纳米管的制备与结构特征

为解决无机类富勒烯纳米化合物的制备过程中存在的技术问题,本文以二硫化钼和二硫化钨为主要原料,采用了剥离-重新堆垛-结构控制这一技术方法,用正丁基锂将上述二硫化物剥离成单层,通过掺杂将金属锰离子引入反应体系中,以将单层二硫化物重新堆垛起来,并进行结构控制.XRD、TEM、HRTEM结果表明,应用上述方法制备出了真空管状多元金属二硫化物纳米化合物;纳米管为多壁管,其微细结构具双层结构特征;并探讨了其形成机理.     

PAN基碳纤维微晶结构对拉伸强度的影响

碳纤维由微晶和非晶碳所构成。利用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)研究聚丙烯腈(PAN)基碳纤维微晶结构对拉伸强度的影响机理。结晶度、石墨化程度、微晶无序化程度、微晶尺寸都对拉伸强度有显著影响。结晶度、石墨化程度越大,微晶无序化程度越小拉伸强度越大。微晶尺寸越大拉伸强度越小。比较T300和T700,结晶度、石墨化程度的增加,微晶无序化程度的减小所导致的拉伸强度增量大于微晶尺寸增加所导致的拉伸强度减小量,从而使得T700的拉伸强度大于T300的拉伸强度,同理可知T800的拉伸强度大于T700的拉伸强度。比较M35J和M40J,结晶度、石墨化程度的增加,微晶无序化程度的减小所导致的拉伸强度增量小于微晶尺寸增加所导致的拉伸强度减小量,从而使得M40J的拉伸强度小于M35J的拉伸强度,同理可知M46J的拉伸强度小于M40J的拉伸强度。M35J,M40J和M46J内的较大的微晶对拉伸强度的影响起决定性作用。