桉木-PLA复合线材制备与FDM-3D打印应用

为拓展桉木的高值清洁利用领域、丰富熔融沉积法(FDM)3D打印耗材,桉木粉末进行碱处理后,引入马来酸酐接枝(POE)相容剂,再与聚乳酸(PLA)复合,制备出桉木-PLA复合线材;基于响应面试验设计与分析方法,优化桉木-PLA复合线材的制备工艺参数;对桉木-PLA复合线材进行测试与表征;优化FDM-3D打印的工作参数,并制作了产品。结果表明:当桉木粉末的质量分数为15.6%、 POE相容剂的质量分数为5.1%、挤出成形温度为170℃时,制备出的桉木-PLA复合线材的热稳定性好、强度高、韧性好;针对直径为1.75 mm的桉木-PLA复合线材,当打印温度为210℃、填充率为60%、层高为0.3 mm、打印速度为30 mm/s时,FDM-3D打印作品的静曲强度、冲击韧性、肖氏硬度以及表面粗糙度最佳,可满足家居及办公摆件、工业品辅助件的要求。

复合方式对木纤维-聚乳酸生物质复合材料结构与性能的影响

为研究不同受热与剪切作用程度的复合方式对木纤维-聚乳酸(WF-PLA)生物质复合材料结构与性能的影响,分别采用常规混合、高速混合、熔融挤出法制备了WF-PLA生物质复合材料,并用DSC、TGA、GPC等方法进行了分析。结果表明:①不同复合方式对WF-PLA生物质复合材料结构与性能有显著影响。②受热与剪切作用时间最长的熔融挤出法制备的WF-PLA生物质复合材料,弯曲强度最低(25.39 MPa),密度最大(1.34 g/cm3),耐水性最好,熔点和热分解温度明显降低,聚乳酸相-Mw和-Mn分别只有聚乳酸原料的13.5%和14.6%。③受热与剪切作用时间最短的常规混合法制备的WF-PLA生物质复合材料密度最小(1.25 g/cm3),弯曲强度最高(50.98 MPa),但耐水性差,聚乳酸相-Mw和-Mn分别是聚乳酸原料的69.9%和67.3%。④受热与剪切作用适中的高速混合法制备的WF-PLA生物质复合材料弯曲强度、密度、耐水性均居中,弯曲模量最高(5.13 GPa),综合性能最好,聚乳酸相-Mw和-Mn分别为聚乳酸原料的51.0%和51.9%。⑤不同复合方式引起聚乳酸分子降解是影响复合材料性能的关键。

桉木/PLA复合材料界面改性方法及其性能研究

以桉木为填料,聚乳酸(PLA)为基体,应用模压成型工艺制备桉木/PLA复合材料,通过添加壳聚糖、硅烷偶联剂及进行NaOH处理改善其界面相容性,进一步分析木塑复合材料的吸水吸湿性及力学性能,从而确定最优的改性方法。结果表明:对于壳聚糖,其含量为2%左右时复合材料的整体力学性能相对较好,此时接触角相对较大,材料相对比较疏水,而吸水率也相对较小。而对于硅烷偶联剂,其能较为明显地提高材料的力学性能,当加入6%硅烷时,材料的力学性能相对较好,此时拉伸强度有较大幅度提升,值为19.68MPa,而弯曲强度相比无偶联剂时相应提高,洛氏硬度也相对较高,其值为138HRB。4%氢氧化钠处理的材料力学性能较好,且此时吸水率相对会较小。

桉木APMP制浆废液中主要有机组分的热解特性

采用高温静态水平管式炉对桉木碱性过氧化氢机械浆（APMP）制浆废液固形物（ASLS）及其3种主要组分,即碱木质素（AL）、多糖（PLS）与木质素-碳水化合物复合体（LCC）在400～800℃进行快速热解,利用GC、GC/MS、FT-IR和SEM等手段,分析了各相热解产物组成与分布规律.结果表明,AL对ASLS热解液相产物得率影响较大,PLS对气相产物与固相产物得率的影响较大.ASLS热解产生H2能力较强而与组分热解关系不大,高温阶段PLS热解生成CO能力显著提高,AL热解产生烃类化合物的能力明显高于其他组分.ASLS热解液相产物中的苯环化合物主要源自于AL热解产生,酚类与稠环化合物主要源自于AL和LCC组分热解产生,而酮类、呋喃类和酸类则是由AL、LCC和PLS热解后共同产生.ASLS、AL、PLS和LCC热解半焦表观形貌的差异比较明显.