可纺性竹原纤维的脱胶工艺及其性能

针对传统竹原纤维制备过程能耗大、污染环境、时间长,且获得的纤维表面粗糙、长度低等问题,构建了氯化胆碱-乳酸低共熔溶剂(DES)脱胶、过氧乙酸(PAA)脱胶、DES协同PAA脱胶3种绿色脱胶方法。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等测试手段,对采用传统方法和3种不同绿色脱胶工艺所得纤维的理化性能进行了测试和表征。研究结果表明:制备竹原纤维的4种方法均可去除胶质部分,经DES溶剂脱胶可有效脱除竹原纤维的半纤维素,但木质素残余量高,PAA脱除木质素的效率最高,DES协同PAA脱胶制备的纤维素含量最高;随着竹原纤维无定形区域胶质部分的脱除,4种脱胶方式均可提高纤维的相对结晶度,但传统脱胶制备的纤维结晶度变化最小;DES协同PAA脱胶制备的纤维线密度最低(50.07 tex),断裂强度最高(2.98 cN/dtex),具有最佳的可纺性能。

竹原纤维再生骨料混凝土配制与性能研究

通过正交试验研究竹原纤维掺量、竹原纤维长度和水灰比对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度和坍落度的影响,得出竹原纤维混凝土的最佳配合比。并将天然骨料全部替换为再生骨料,采用扫描电子显微镜对竹原纤维在混凝土内的作用机理进行了研究分析。试验结果表明:掺竹原纤维受压试件破坏时具有良好的整体性,纤维在混凝土内部起到了一定的拉结作用;竹原纤维混凝土的最优配合比为竹纤维长度20 mm、竹纤维掺量4 kg/m^(3)、水灰比0.55;竹原纤维-硬化水泥浆体界面过渡区内几乎没有片状的Ca(OH)_(2)晶体,纤维与水泥浆体的界面黏结良好。

竹原纤维芯板应用于沙发坐垫的力学性能探究

为测试竹原纤维芯板在坐垫填充中的性能表现,探究以其替代海绵应用于沙发坐垫的可能性,通过一系列力学性能测试,分别对不同密度的竹原纤维芯板力学性能进行对比分析。探索了材料密度对芯板相关性能的影响,并将其与沙发坐垫用填充海绵进行对比,优选出性能表现更佳的竹原纤维芯材参数。性能测试方面包含材料回弹率、压陷硬度、压缩变形特征、24 h形变回复率和材料的定负荷冲击疲劳测定,其中材料的压陷硬度随密度增加而增大,回弹率、压缩变形特征和形变回复率随密度增大而减小。综合分析得出,材料密度对竹原纤维芯板的各项基础性能皆有显著影响。其中低密度竹原纤维芯板的材料性能与沙发用海绵较为接近,存在代替其进行填充应用的可行性。

标准FZ/T 73023—2006应用于竹原纤维织物抗菌性的研究

采用最新标准对竹原纤维织物及毛竹竹粉的抑菌率进行了测定.在奎因法和振荡法中,竹原纤维织物对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)的抑菌率分别为50.1%和9.0%,对大肠杆菌(8099)的抑菌率分别为75.1%和26.5%,毛竹竹粉的抑菌率均为0.根据新标准评价竹原纤维织物虽有一定的抑菌性,但无抗菌效果,并且毛竹竹粉无抗菌效果.分析认为竹原纤维自身不含有抗菌化学物质,其抑菌性能来源于天然、独特的纤维结构,属于物理抑菌.

竹原纤维与传统烟草在再造烟叶中的应用及对比分析

利用竹原纤维作为原料制备再造烟叶,通过与传统再造烟叶进行对比分析,结果表明:(1)竹原纤维相对烟草原料较难研磨,其纤维断裂和破壁情况与烟草原料相似;(2)竹原纤维随着目数的增加,抗张强度增加,透气度随之降低;烟草随着目数的增加,抗张强度增加,透气度随之降低,其结果与竹原纤维制备的样品相似;(3)在同目数的条件下,竹原纤维制备的再造烟叶缺点相对烟草制备的多,主要表现在香气的质感、杂气及余味等方面,但随着竹原纤维超细粉目数的增加,质感、杂气和余味方面有所改善,烟气质感稍细,杂气稍轻,刺激稍小。

竹原纤维增强聚乳酸完全可降解材料的性能研究

以竹原纤维、聚乳酸为原料,采用非织造结合模压成型工艺制备了完全可降解材料。研究了材料降解随时间的变化规律及材料中增强纤维体积分数对材料拉伸、弯曲及降解性能的影响,采用扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱仪研究了材料的降解机理。结果表明,当纤维体积分数为50%时,材料的纵横向拉伸强度和弯曲强度均达最大,分别为20.60、15.12MPa和27.47、21.27MPa;材料的降解速率随时间增加呈加快趋势,且纤维含量高的材料降解较快;降解首先发生在材料界面的缝隙处,随后产生了树脂开裂和纤维降解。

竹原纤维的化学脱胶工艺

采用纤维膨化、浸酸、碱煮及柔化整理工艺对竹原纤维进行化学脱胶处理,并对浸酸和碱煮工艺中溶液浓度、处理温度、时间和浴比进行优化设计,提取出可适用于非织造或复合材料工业的纺织纤维。对处理前后纤维的纵向结构进行扫描电镜分析,并对纤维的拉伸断裂强度进行测试与评价,确定出最佳处理工艺。结果表明:酸碱处理过程中溶液的质量浓度对纤维的拉伸性能影响最大,当酸碱质量浓度分别为1.58、g/L时,竹原纤维的拉伸强度可达到5.5 cN/dtex,比处理前提高了近27倍,且柔软度提高1倍,可被梳理成均匀的纤维网。

竹原纤维增强复合材料的研究

竹原纤维与低熔点聚酯纤维及聚丙烯纤维的混合纤维集合体加工成非织造物,再经热压成型后,制成竹原纤维增强聚酯、聚丙烯热塑性树脂复合材料板材,并与竹原/亚麻纤维增强聚酯、聚丙烯热塑性树脂复合材料进行性能对比,进一步探讨这种复合材料板材的最佳制作工艺。鉴于这种材料可以被用于汽车和建筑等领域,通过对材料力学性能测试结果的模糊综合评判,选出性能最优的复合材料为竹原纤维/LMPET(40/60),在模压温度、时间、压力分别为165℃,30min和30MPa的条件下,所压制复合材料的纵向拉伸强度为136MPa,横向为87·58MPa;纵向弯曲强度为534MPa,横向为470MPa。

竹原纤维酶处理的纤细化效果

为了探讨竹原纤维酶处理纤细化的有效方法,应用漆酶、精练酶及精练酶+漆酶二步法经正交设计对已制得的竹原纤维进行纤细化处理试验,测定酶处理后竹原纤维的细度变化率、木质素含量及强度。结果表明:精练酶去除木质素的效果比漆酶好,而精练酶+漆酶二步法处理的效果均较精练酶或漆酶单独处理为好,二步法处理后竹原纤维的细度变化率为51.33%,木质素含量从原来的18.98%降为5.49%。

利用二维相关红外光谱研究竹原纤维的热微扰作用

采用红外光谱法和二维相关光谱分析技术,对竹原纤维的热微扰作用进行了研究。通过竹材和服用竹原纤维的红外光谱图的比较,可以看出,和竹材相比,服用竹原纤维木质素和半纤维素含量明显降低。从不同温度（50-120℃）服用竹原纤维的动态红外光谱图得出,在这个缓慢升温的过程中,温度只是一种微扰,并没有发生剧烈的氧化作用。最后,借助于二维相关光谱分析,研究了服用竹原纤维和竹材在温度微扰作用下,红外光谱中各基团的相关变化情况。二者的二维相关红外光谱分析结果表明,服用竹原纤维和竹材都在1 655 cm^-1处出现最强自相关峰,说明其对应的化学基团对于温度变化十分敏感。二者的区别在于,在800-1 300 cm^-1波段,竹原纤维只有几个较弱的自相关峰和交叉峰,而竹材在这一波段出现一个较强的5×5峰组,说明服用竹原纤维和竹材的化学成分具有显著的差别,其对热微扰的敏感性大大降低。初步的研究结果表明,二维相关红外分析可以作为分析服用竹原纤维热微扰过程中结构动态变化的一种新方法,也为竹原纤维氧化机理的研究提供了一种新手段。

竹原纤维织物热湿舒适性的灰色关联评价模型

为了采用常规测试方法对竹原纤维织物的热湿舒适性进行客观、全面地评价,根据织物热湿传递机制,对竹原纤维织物的透气量、透湿量、经纬向芯吸高度、保温率、传热系数指标进行测试,以客观表征织物的热湿性能。同时,采用主观评价法得到织物热湿舒适性的主观数据。运用灰色关联度法,将主客观评价结果结合起来处理,确定出各项客观热湿性能指标对主观评价值的权重系数,建立对竹原纤维织物热湿舒适性评价模型,经t检验判断该评价模型有效。

竹原纤维的分级提取及其性能

为探究不同竹龄及不同取材部位竹原纤维性能的变异规律,以不同竹龄、不同部位的慈竹为原料,采用物理-化学结合的方法提取竹原纤维,并分别测定竹原纤维的化学组成、纤维的表面形貌、纤维的密度、吸湿性能、拉伸强度。结果表明:相同部位竹原纤维,随竹龄的增加,纤维的密度先增大后减小,纤维的回潮率先减小后增大;相同竹龄竹原纤维,随着距地高度的增加,纤维密度增加,回潮率先稍有降低后升高。3年生慈竹梢部纤维密度最大,为1.70 g/cm3,4年生的基部纤维密度最小,为1.51 g/cm3。3年生慈竹中部纤维回潮率最低,为12.94%,其不同部位竹原纤维拉伸强度较为稳定,4年生中部竹原纤维拉伸强度最大,为787.42 MPa。

竹原纤维织物导湿透气性能研究

研究竹原纤维织物的导湿透气性能。对竹原纤维织物、苎麻织物、棉织物以及竹原棉混纺织物的吸水性、润湿性、透湿性与透气性进行了测试分析,发现竹原纤维织物的吸水性、润湿性与透湿性都略高于苎麻织物,明显高于棉织物;结构紧密、厚实的织物,透湿性下降明显;织物的透气率与组成织物的纤维种类无关,覆盖系数小、松散而轻薄的织物透气性好。

竹原纤维微观结构及抗菌性能分析

探讨竹原纤维的微观结构及抗菌效果。为了更好的利用竹原纤维研发天然抗菌产品,测试了竹原纤维的强伸性能、微观形态、红外光谱及对大肠杆菌的抗菌效果。结果表明:竹原纤维断裂强度较高,断裂伸长较低,在干态和湿态下的强伸性能不同;竹原纤维表面有许多微细的沟纹;其结构中含有大量亲水性基团,存在抗菌物质;竹原纤维对大肠杆菌的平均抑菌率达95.34%。认为:竹原纤维属于"高强低伸"型纤维,具有良好的透气性、吸湿性和抗菌性。

木聚糖酶和漆酶对竹原纤维精细化处理效果

选用木聚糖酶和漆酶对竹原纤维进行精细化处理,探讨了不同处理工艺对竹原纤维化学成分和线密度的影响.结果表明,两种酶在60℃时活性最佳;随着酶质量分数的增加,半纤维素或木质素质量分数呈先迅速下降后趋于平缓、并略有上升的趋势;随着处理时间的延长,半纤维素或木质素质量分数呈先下降后趋于平缓的趋势,纤维线密度的变化规律则与之相反.木聚糖酶的最佳处理工艺条件为:温度60℃,质量分数0.5%,时间4h,纤维线密度达5.82tex,比处理前降低42.9%;漆酶的最佳处理工艺条件为:温度60℃,质量分数2.0%,时间4h,纤维线密度达5.31tex,比处理前降低47.2%.

负离子涤纶/竹原纤维混纺功能性面料的开发

在对负离子涤纶纤维及竹原纤维特性进行探究和分析的基础上,设计面料的规格及风格特点,通过优化实验,确定各工序的工艺参数。开发出的功能性面料符合人们的消费理念,采用清新的小提花设计,给人一种温馨舒适及艺术感,具有保健,环保,实用性、附加值高的特性,符合流行趋势,受到消费者的关注,并可获得较大的经济效益,具有较大的市场潜力。

竹原纤维/可生物降解塑料复合材料的性能研究

通过热压成型制备了竹原纤维增强可生物降解塑料复合材料,研究了材料的力学性能、热稳定性、断裂面的微观结构等,以及复合材料的微生物降解性能。研究结果表明,复合材料的拉伸强度和弯曲强度随竹原纤维含量增加而增加,当竹原纤维质量分数为16.67%时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度较纯可降解塑料分别增加46.9%和93.1%,但断裂伸长率和冲击强度随着竹原纤维含量增加而降低。复合材料的热稳定性比纯可降解塑料和竹原纤维更好。在土壤微生物的作用下,复合材料在20 d时间的降解率可达19.4%。

竹原纤维与竹浆纤维结构性能比较研究

对竹原纤维和竹浆纤维的纵横向形态、微细结构、吸放湿性能、抗菌性能等进行了测试分析,实验结果表明:竹原纤维和竹浆纤维在结构性能上有明显差异。竹原纤维的纵向呈束纤维形态,竹浆纤维呈单纤维形态;前者的单纤维横截面呈不规则的椭圆形、腰圆形和多边形,且纤维内有中腔,而竹浆纤维呈锯齿形,截面内分布有很多大小不等的空洞;竹原纤维的服用舒适性和抗菌性能优于竹浆纤维。

竹原纤维针织医用敷料的产品开发

主要介绍了新型竹原纤维针织多层医用敷料的设计与开发。该产品是充分利用竹原纤维的天然抗菌抑菌性及针织物复合组织多层结构良好的延伸性而开发的医用敷料,在抗菌抑菌、组织结构、延伸性、舒适性、外观等方面都有了显著的改善,从而弥补了传统敷料的不足,为临床医学提供了性能更优的产品,也为医用纺织品的设计开辟了新的空间。文章还详细介绍了产品的印染加工与成形生产工艺。

竹原纤维与竹浆纤维结构和热性能的比较

应用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射等测试手段对竹原纤维和竹浆纤维的结构进行了研究,确认竹原纤维属于典型的纤维素Ⅰ结构,竹浆纤维属于纤维素Ⅱ结构,竹原纤维的结晶度和热稳定性均高于竹浆纤维.