碳纤维多层立体织物平行打纬构型的设计建模与仿真

为提升碳纤维立体织物各层打纬力分布的均匀性,通过机构串联对共轭凸轮与平面四连杆进行功能配置,设计了一种适用于多层立体织造的组合式平行打纬构型。根据修正梯形加速运动规律,在Matlab环境中对主、副凸轮理论廓线进行数值分析与编程反求,提出了适用于多层立体织物的打纬阻力计算方法,构建了基于Adams/View的高精度平行打纬系统数字化仿真模型,并针对其运动特性、共轭精度及接触碰撞等进行了动态模拟与分析。结果显示:钢筘在前死心位置(凸轮轴转角为72°时)附近能够很好地实现水平打纬运动;摇轴与摆臂具有较高的角运动匹配精度,且两者负角加速度在前死心处均达到瞬时最大,有利于同步打紧各层纬纱;当凸轮机构存在共轭间隙时,摇轴角位移、角加速度会产生明显的偏离与振荡,同时主、副凸轮与滚子之间亦存在高频次接触和碰撞,并将导致摇轴与筘座发生振动,不利于提升平行打纬动力精度。文章为高品质多层立体织物打纬构型的设计与应用提供了借鉴。

芦苇纤维用量对芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料力学性能的影响

以芦苇纤维作为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)共混物作为基体,制备芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料。探讨了芦苇纤维用量对复合材料力学性能以及微观结构的影响。结果表明:当LLDPE和HDPE的质量比为30∶70、芦苇纤维用量为30%时,所得复合材料的综合性能较好;静曲强度达到最高值25.9 MPa,较PE共混材料提升了12.1%;拉伸强度达到最高值22.3 MPa,较PE共混材料提升了14.4%;冲击强度为6.7 KJ·m^(-2)。

聚乳酸/芦苇纤维复合材料降解性能研究

采用熔融共混法制备了不同比例的聚乳酸/芦苇纤维(PLA/RF)共混物,并通过吹塑制备了相对应的薄膜。研究了在蛋白酶K的作用下不同RF含量的PLA/RF薄膜的生物降解性能,同时用差示扫描量热法(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)测定了样品降解过程中的结晶行为以及表面形貌变化。结果表明,RF对PLA的酶解降解有促进作用,随着RF含量的增加PLA/RF复合材料的酶解速率提升,其中含有30%(质量分数,下同)芦苇纤维的PLA/RF薄膜的降解速率最大,16天内可降解81.11%。研究还表明,加入芦苇纤维可以降低PLA的结晶度,从而影响降解速度。

芦苇秸秆纤维脱胶工艺

作为天然纤维素纤维制备原料的芦苇秸秆通常被焚烧处理,对环境造成污染,其利用率极低。针对芦苇纤维制备工艺脱胶时间长、处理工序复杂等缺点,采用高温碱氧一浴法脱胶工艺从芦苇秸秆中获取芦苇纤维,以期将其用于纺织或其他高性能产品。以脱胶率为测试指标,设计正交试验,分析脱胶工艺中氢氧化钠、过氧化氢用量及处理温度和时间对脱胶性能的影响,并用红外光谱表征其化学结构。最终得到脱胶的最佳工艺参数为氢氧化钠质量浓度35 g/L,过氧化氢体积分数3%,煮练温度85℃,碱煮时间2.5 h,此时纤维脱胶率为54.30%。红外光谱分析结果表明脱胶后的芦苇纤维中非纤维素成分大幅减少。

醋化级芦苇溶解浆的制备及其性能

为探索使用可再生的芦苇资源制备醋化级溶解浆的可行性,以湖南洞庭湖区的南荻为原料,采用水预水解-硫酸盐法蒸煮-D_(0)E_(p)D_(1)(ClO_(2)漂白脱木素段-H_(2)O_(2)漂白段-ClO_(2)漂白增加白度段)3段漂白工艺制备了南荻浆粕,并对其甲种纤维素含量、白度、聚合度、多戊糖含量、灰分含量和铁含量,以及表观形貌、化学结构和晶体结构等进行测试与分析。结果表明:蒸煮后南荻的粗浆得率为46.31%,3段漂白工艺使南荻浆粕的主要性能指标得到明显改善,其甲种纤维素含量提高了1.24%达到97.70%,白度提高1倍达到91.42%,特性黏度降低38.01%,使南荻浆粕的平均聚合度达到1413;制浆过程中高温、NaOH、Na 2S、ClO_(2)和H_(2)O_(2)的共同作用使南荻中的木质素、半纤维素和灰分得到有效去除。本文工艺制备的南荻浆粕的性能达到了醋化级溶解浆的基本要求,为下一步制备醋酯纤维素和醋酯纤维提供参考。

芦苇中(高)密度纤维板的研究

对芦苇的特性进行了分析。研究了板的密度、胶黏剂用量对芦苇中密度纤维板(MDF)物理力学性能的影响。研究结果表明:芦苇纤维得率达到了87.4%;芦苇MDF的物理力学性能随密度的增大而增强,24h吸水厚度膨胀率随密度的增大而呈上升的趋势;当密度≥0.85g/cm^3,脲醛树脂胶的用量为12%和14%时,芦苇纤维板具有很好的力学性能。

芦苇纤维增强低密度聚乙烯复合材料力学性能研究

以芦苇纤维作增强剂,制备了低密度聚乙烯(PE-LD)/芦苇纤维复合材料,研究了芦苇纤维、马来酸酐接枝低密度聚乙烯(PE-LD-g-MAH)及硅灰石的含量对PE-LD/芦苇纤维复合材料力学性能的影响。结果表明,未加入增容剂PE-LD-g-MAH时,随芦苇纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度先略有增加而后降低,冲击强度则呈下降趋势;PE-LD-g-MAH提高了复合材料的拉伸强度和弯曲强度,当PE-LD-g-MAH质量分数为10%时,复合材料的力学性能最好;硅灰石及芦苇纤维的质量分数分别为10%和20%时,复合材料具有较好的力学性能。

芦苇纤维/废旧聚乙烯复合材料的研究

采用芦苇纤维填充废旧聚乙烯,研究了芦苇纤维偶联处理、增容剂用量、芦苇纤维用量、芦苇纤维粒径大小对复合材料性能的影响。结果表明,偶联剂用量为芦苇纤维用量的1.3%(质量分数)左右、增容剂为15份时复合材料综合性能最佳,随芦苇纤维用量的增加和粒径的增大会使复合材料拉伸强度、冲击强度下降。

蒸汽爆破处理对芦苇纤维制备的影响

芦苇是一种天然可再生生物材料,对其通过蒸汽爆破处理作为人造板原料的可行性进行了研究。分析了蒸汽爆破处理压力、维压时间对纤维形态、润湿性、化学成分以及灰分和硅含量的影响。结果表明:蒸汽爆破处理使得芦苇尺寸减小并且随着剧烈程度的增加,芦苇越趋向于纤维状;未处理芦苇表面的接触角接近90°,经蒸汽爆破处理后接触角明显降低,润湿性显著改善;随着蒸汽爆破剧烈程度的增加,纤维素含量相对增加,木质素含量稍有变化;灰分和硅含量显著降低,有利于改善了芦苇纤维与脲醛树脂胶合性能。

改性芦苇纤维/PE复合材料性能研究

以未处理芦苇纤维及通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理芦苇纤维作为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)共混物作为基体,制备了芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料。探讨了不同偶联剂处理芦苇纤维对复合材料力学、加工性能以及微观结构的影响。结果表明:当HDPE和LDPE的共混质量比为30∶70、芦苇用量为30份时,所得复合材料的综合性能较好;采用硅烷偶联剂处理芦苇纤维/PE复合材料较未经处理复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了29.3%,33.1%及31.5%,吸水率下降了47.5%,加工流动性有所提高,同时对热性能无不良影响。

芦苇纤维/聚氯乙烯复合材料的研究

采用芦苇纤维填充聚氯乙烯,研究了芦苇纤维预处理、芦苇纤维含量、粒径大小对复合材料性能的影响。发现对芦苇纤维进行碱处理、偶联处理可提高复合材料的拉伸强度,但冲击强度略有下降;芦苇纤维含量的增加、粒径增大会使复合材料拉伸强度、冲击强度下降。

新疆博斯腾湖芦苇特性及其APMP制浆研究

测定了新疆博斯腾湖芦苇的纤维形态和化学组成,发现其纤维平均长度大于其他产地的芦苇,综纤维素含量高,1%NaOH抽出物和戊聚糖含量低。探讨了NaOH用量、H2O2用量、挤压预处理及磨浆过程对新疆博斯腾湖芦苇APMP浆料性能的影响,优选出芦苇APMP制浆的适宜预处理工艺条件。结果表明,经过两段碱性过氧化氢预处理,然后磨浆至打浆度64°SR时,可制得白度57.8%ISO、裂断长2.82km、撕裂指数3.7 mN.m2/g的芦苇APMP。

复合改性芦苇纤维对阳离子染料的吸附性能

为了探究与提升芦苇纤维的吸附性能,采用超声波改性、碱化改性和2,2,6,6—四甲基哌啶氧化物(TEMPO)/漆酶氧化改性3种方法组合改性芦苇纤维,制备得到可做为阳离子染料吸附剂的复合改性芦苇纤维。通过红外光谱和电子扫描显微镜研究了改性前后芦苇纤维组成和形貌特征的变化,考察了复合改性芦苇纤维对亚甲基蓝染料(MB)、甲基绿染料(MG)、结晶紫染料(CV)的吸附性能,并用准一级、准二级动力学模型来描述芦苇纤维对MB、MG、CV 3种阳离子染料的吸附过程。结果表明,芦苇纤维吸附剂的最佳制备工艺为:超声波处理时间10 min,碱化反应温度23℃、反应时间10 min、氢氧化钠质量分数2%,TEMPO/漆酶氧化处理时漆酶用量0.1 g/g、TEMPO用量0.15 g/g、温度40℃、反应时间14 h,最适吸附条件下对亚甲基蓝的去除率为98.69%。

我国非木材纤维制浆的发展概况与技术进步(之二) 蔗渣、芦苇和棉秆

非木材纤维是我国主要的造纸原料之一,非木材纤维制浆造纸在我国造纸工业发展史上发挥了重要的作用。本文综述我国主要非木材纤维——蔗渣、芦苇和棉秆制浆的发展概况与技术进步。

芦苇的均相酯化改性及其在PE中的应用

以乙酰氯为酯化剂,在自制的离子液体1-乙烯基-3-羟乙基咪唑氯盐中对芦苇纤维进行均相酯化改性;制备了聚乙烯/芦苇纤维(P/R)和聚乙烯/酯化芦苇纤维(P/ER)两种复合材料;考察了芦苇纤维用量及酯化改性对复合材料力学性能、加工性能及微观形貌的影响。结果表明,芦苇纤维和均相酯化芦苇纤维质量分数均为30%时,两种复合材料的综合性能较优。其中,添加均相酯化改性芦苇纤维的P/ER复合材料不仅较P/R复合材料的冲击强度提高了61.0%,而且均相酯化改性芦苇纤维对PE的抗拉强度、弯曲强度和弹性模量无不良影响。均相酯化改性芦苇纤维能够改善P/ER复合材料的加工流动性能,使其熔体流动速率提高了31.4%。均相酯化改性能够促进芦苇纤维在聚乙烯中的分散,提高其与聚乙烯基体树脂的界面相容性。

芦苇纤维/聚氯乙烯复合材料的研究

采用芦苇纤维填充聚氯乙烯,研究了芦苇纤维预处理、芦苇纤维用量及粒径对复合材料性能的影响。发现对芦苇纤维进行碱处理、偶联剂处理可提高复合材料的拉伸强度,但冲击强度略有下降;芦苇纤维用量的增加、粒径增大会使复合材料拉伸强度和冲击强度下降。

棉与银纤维混纺色织物的设计

总结棉与银纤维混纺色织物的设计要点。甲经为棉/银纤维90/10 14.6 tex纱,乙经为JC 14.6 tex纱,甲经∶乙经=1∶7;甲纬为棉/银纤维90/10 14.6 tex纱,乙纬为JC 14.6 tex纱,甲纬∶乙纬=1∶7。介绍了经纬色纱排列和工艺流程;对织造前的工艺进行了计算;针对主要工艺参数进行了优选,最终成功开发了棉与银纤维混纺色织物,其抗菌性和电磁屏蔽效果良好。认为:该织物的设计方法可应用于生产保健床单、内衣内裤、屏蔽服等银纤维特种纺织品。

回用苇浆性能的变化规律及其机理

本文研究了漂白硫酸盐苇浆的末端分全浆和筛分后的纤维级分在回用中各项物理、化学性能、纤维形态以及成纸性能的变化规律及其机理。结果表明全浆与纤维级分的纸页紧度、抗张和耐破强度、耐折度均随回用下降，且第一体回用后下降程度最大，耐折度先上升后下降，纤维柔软度、润胀度和聚成精含量在回用中下降是这些纸张强度性能下降的主要原因，纤维级分成纸紧度与抗张、耐破强度分别成直线关系。

芦苇/玄武岩纤维增强PP/EVA复合材料力学性能的研究

利用双辊开炼机将芦苇纤维(L)、玄武岩纤维(X)与聚丙烯(PP)、聚醋酸乙烯酯(EVA)进行熔融共混,制备了PP/EVA/L/X复合材料;通过碱处理L,硫酸/硅烷偶联剂联合处理X,得到改性芦苇纤维(AL)和改性玄武岩纤维(SSi X),同样方法制得PP/EVA/AL/SSi X复合材料;研究了2种纤维复配质量比对复合材料力学性能的影响,分析了复合材料的微观结构与形貌。结果表明:当L与X复配质量比为1∶5时,PP/EVA/L/X复合材料的综合力学性能较好;与PP/EVA复合材料相比,AL与SSi X质量比为1∶5时,PP/EVA/AL/SSi X复合材料的拉伸强度提高了10.67 MPa,弯曲强度提高了11.38 MPa,但冲击强度有所下降,加工流动性也有所下降;PP/EVA/AL/SSi X复合材料的力学性能优于PP/EVA/L/X复合材料。

蚕蛹蛋白纤维混纺织物的开发

文章分析了蚕蛹蛋白纤维混纺纱的特点及其对浆纱机浆槽配置、钢筘筘隙、织机机型的要求,探讨了整经、浆纱、穿经、织造等工序的技术关键,顺利开发出蚕蛹蛋白纤维混纺缎条织物。