稻草纤维增强泡沫混凝土物理力学性能试验研究

为了研究稻草纤维增强泡沫混凝土的性能,以普通硅酸盐水泥为主要胶凝材料,硅灰、偏高岭土和粉煤灰为辅助胶凝材料,稻草纤维为增强材料,采用物理发泡法制备纤维增强泡沫混凝土;通过全因子试验,研究在不同水胶比和发泡剂掺量下,稻草纤维掺量对泡沫混凝土的密度、吸水率、抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和抗冻性能的影响。结果表明:对于不同水胶比和发泡剂掺量,泡沫混凝土的密度、抗压强度和劈裂抗拉强度均随纤维掺量的增加呈现出先增加后降低的变化规律;抗压强度随密度增加呈幂函数增加关系;劈裂抗拉强度随抗压强度的增加呈指数函数增加关系;当水胶比为0.45时,抗折强度随纤维掺量的增加先增加后降低,当水胶比为0.50时,抗折强度随纤维掺量的增加而增加;纤维的掺入增大了泡沫混凝土的泡孔尺寸和吸水率,降低了其抗冻性能。

改性稻草纤维对透水再生混凝土性能的影响

制备了丝状和粉末状两种形态改性稻草纤维,并结合工程实例,设计并开展不同形态和不同掺量的改性稻草纤维对透水再生混凝土性能影响试验。实验结果表明:不同形态改性稻草纤维的掺入均会降低透水再生混凝土抗压强度,但会提升其抗折强度、实际孔隙率和透水系数,其中丝状改性稻草纤维掺量为3.2 kg/m^(3)时透水系数能达到4.53 mm/s,且此时透水再生混凝土抗压强度满足规范要求;而粉末状改性稻草纤维对透水再生混凝土的透水系数提升较小,在掺量为4.8 kg/m^(3)仅能达到3.05 mm/s,说明利用废弃稻草纤维来制备满足透水性能的再生混凝土具有一定的工程意义。

碱处理稻草纤维对透水再生混凝土力学性能的影响及路用实践

采用NaOH溶液对稻草纤维进行改性,研究NaOH溶液浓度及浸泡时间对改性稻草纤维性能的影响,确定最佳改性方案;在此基础上研究了改性稻草纤维掺量及纤维形态对透水再生混凝土透水系数、力学性能以及抗冻性能的影响,并在试验路段进行铺设。结果表明,NaOH溶液的最佳浓度为4%,最佳浸泡时间为12 h。随改性稻草纤维掺量增加,透水再生混凝土的透水系数有所增大,其中丝状改性稻草纤维掺量为4.8 kg/m^(3)时透水系数达到最大,为8.22 mm/s;透水再生混凝土的抗压强度呈下降趋势,而劈裂抗拉强度、拉压比和抗冻性能均有所提高。试验路段验证了透水再生混凝土的强度和透水性能的整体效果良好。

稻草纤维+矿渣微粉增强磷石膏基材料性能的研究

为了探究矿渣微粉和稻草纤维的掺入给磷石膏基复合材料带来的性能变化情况,采用定量分析方法,改变矿渣微粉、稻草纤维、生石灰的掺入比例及稻草纤维长度,对试验结果进行分析。结果表明:加入矿渣,改善了磷石膏基复合材料的吸水率以及力学性能;稻草纤维的掺入虽然会使得磷石膏基复合材料的抗压性能降低,但会增强磷石膏基复合材料在抗折方面的性能,同时减轻矿渣增加的自重。因此,掺入矿渣微粉和稻草纤维能解决磷石膏制品的物理性能低劣的问题,为建筑行业提供一种性能符合要求的复合材料。

稻草纤维填充ABS复合材料的制备及性能研究

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂为基体,稻草纤维为填充材料,在不添加偶联剂的情况下,通过模压成型法制备了ABS/稻草纤维木塑复合材料。采用万能力学试验机、热失重分析仪、扫描电子显微镜、凝胶渗透色谱仪、旋转流变仪研究了模压温度和纤维含量对ABS/稻草纤维木塑复合材料性能的影响。结果表明,ABS/稻草纤维木塑复合材料的最佳模压温度和最佳纤维比例分别为170℃和100/30;当模压温度为210℃时,稻草纤维碳化严重,其表面硅制层脱落,纤维与树脂的界面结合强度降低,但纤维呈致密的网状结构,有利于冲击应力的吸收;ABS的相对分子质量随模压温度的升高而减小,树脂基体冲击性能增强;当模压温度为170~190℃、纤维含量为30~40份时,纤维在树脂基体中的强度和分散性较好,力学性能较高。

各因素对稻草纤维水泥基材料力学性能的影响

通过对比分析对稻草纤维水泥基材料的力学性能进行研究,分析不同因素影响下稻草纤维水泥基材料力学性能的变化.研究指出,虽然稻草纤维水泥基材料比未掺稻草纤维的水泥基材料的力学性能有所降低,但在建筑结构中仍然可以利用;经过碱处理的稻草纤维制成的稻草纤维水泥基材料的力学性能有所提高;稻草纤维水泥基材料仍然存在进一步研究的必要.

^60Co γ辐照对稻草纤维组织及酶解效果的影响

用60Coγ射线处理干稻草秸秆及粗纤维,评价辐照对稻草纤维组织降解作用以及提高稻草秸秆纤维酶降解效果。采用DNS法和硫酸-苯酚法分别测定稻草辐照样品热水浸提液中水溶性还原糖和总糖的含量,通过高效气相色谱分析稻草秸秆各辐照处理提取液中还原糖各组分的变化,并用电子显微镜扫描观测辐照对稻草秸秆纤维组织结构的影响。结果表明,用1000~1500kGy的剂量处理稻草秸秆,能有效破坏稻草的纤维组织结构,特别是稻草表面硅晶结构和纤维结构,且随辐照剂量加大破坏程度增强,辐照稻草热水浸提液水溶性还原糖和总糖含量显著增加。辐照与酶复合处理后稻草秸秆纤维的转化率提高到88.7%,辐照稻草秸秆酶降解后的水溶性还原糖含量达到214.4mg/g,总糖含量达758.5mg/g,极显著地提高甘露糖、半乳糖、葡萄糖、阿拉伯糖、木糖含量,其中葡萄糖含量提高最大,占单糖总量的62.64%,其次是甘露糖。辐照对稻草秸秆木质素降解无明显影响。

稻草纤维/镁水泥复合材料的性能研究

研究了不同粒径的稻草纤维在不同掺量下对氯氧镁水泥抗压强度、弯曲强度以及干燥收缩性的影响。结果表明:随着纤维掺量的增加,镁水泥的抗压强度都出现不同程度的下降,其中粒径为2.5 mm的纤维掺入使镁水泥的抗压强度下降较大;稻草纤维的掺入使镁水泥的脆性得到了很大的改善,并降低了镁水泥的干燥收缩率。造成抗压强度下降的原因,主要是纤维与基体结合较差,破坏了材料的致密性。通过1%NaOH溶液对稻草纤维进行处理,可以改善稻草纤维与镁水泥的界面结构,提高稻草纤维与镁水泥的黏结。

近红外漫反射光谱法(NIRS)分析稻草纤维及硅化物组成

水稻稻草硅质化是影响稻谷生产与稻草营养品质的主要因素之一 ,对水稻稻草硅化特点的化学分析费时、耗资、准确度较低。利用近红外漫反射光谱法 (NIRS)具有分析速度快、精度高、结果稳定的优点。对同年采自福建省不同种植地、不同季节、不同品种的稻草及稻叶、叶鞘、茎秆共 92份样品进行半纤维素、纤维素、木质素、可溶及不可溶性硅化物成分的近红外光谱分析。研究利用改进最小偏差 (改进最小二乘法回归技术 )回归法 (ModifiedPLS)进行定标建模 ,并进行交叉验证 (cross validation) ,探讨了用近红外漫反射光谱技术建立稻草纤维及硅化物组成快速预测模型的可行性 ,以及影响NIRS技术在建模应用中的主要因素。

稻草纤维混凝土性能研究

通过对同一混凝土配合比不同掺量、不同形状稻草纤维混凝土的物理力学性能进行试验,分析出同一混凝土配合比不同掺量、不同形状稻草纤维对混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、抗冲击、经济方面等性能的变化规律,试验结果表明:加入稻草纤维后,混凝土的抗压强度、劈裂强度、抗折强度有所下降,但是其抗冲击性能有所提高;与其他传统纤维相比,稻草纤维比较经济使用。因此针对稻草纤维混凝土性能的研究具有一定的意义。

稻草纤维混凝土空心砌块热工性能试验研究

稻草纤维混凝土空心砌块是一种新型的绿色建筑墙体材料,具有质轻、隔热保温、绿色环保等优点。通过对普通混凝土和不同形状的稻草纤维混凝土空心砌块进行热工性能试验研究,运用建筑传热理论计算出空心砌块的传热系数和热阻。结果表明:稻草纤维混凝土空心砌块相比普通混凝土空心砌块具有更好的隔热保温效果;随着稻草纤维掺量的增加,稻草纤维混凝土空心砌块的隔热保温效果越来越好,最佳稻草纤维掺量为6%,其中丝状稻草纤维混凝土空心砌块的隔热保温效果优于杆状稻草纤维混凝土空心砌块。稻草纤维混凝混凝土作为一种新型绿色建筑墙体材料具有一定应用前景,从而为进一步研究植物纤维混凝土建筑材料提供借鉴。

稻草纤维填充聚丙烯材料的研究

以马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)为增容剂,改善了稻草纤维与聚丙烯(PP)的相容性;研究了稻草纤维制备方法和纤维含量、增容剂含量等对填充PP材料力学性能的影响,并考察了材料的热稳定性。当稻草纤维含量为30％～40％时,其弯曲强度为61.88～69.79MPa;冲击强度为12.0～13.0kJ/m^2;拉伸强度为32.59～39.72MPa。

稻草纤维制备缓冲材料的影响因素研究

通过研究稻草纤维缓冲材料制备中各主要因素的影响,分析了主要因素即处理后的稻草纤维用量、发泡剂量、胶粘剂量、发泡温度等工艺参数,获得了以稻草纤维为主要源料制备发泡缓冲材料各影响因素的最佳工艺,为研制环保型缓冲包装材料提供科学依据。

酸法与酶法两步降解稻草纤维素工艺条件优化

在单因素试验的基础上对降解纤维素的工艺条件进行了优化,酸法降解纤维素的优化结果是水解温度在糖化过程中影响最为显著,其次是硫酸浓度,再次是液固比,影响最小的因素是水解时间。各因素较优的水平组合为水解温度为100℃、水解时间2 h、硫酸浓度2%、液固比20∶1。酶法降解纤维素的优化结果是水解时间为最显著的影响因素,其次是纤维素酶浓度、酶解温度、液固比,影响最小的因素是pH值。各因素较优的水平组合水解时间22 h、纤维素酶浓度1.2%、酶解温度45℃、液固比20∶1、pH值4.8。两步糖化还原糖总得率为19.88%。

聚乙烯/稻草纤维复合材料的研究

本文研究了聚乙烯稻草纤维复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击韧性 ,并采用裂纹表面扩展功评价稻草纤维与聚合物基体之间的相互作用和采用扫描电镜直接观察其冲击断面稻草纤维在基体材料中的分布状态和被包裹状态。研究结果表明 :采用聚丙烯酸酯处理剂可以有效地提高稻草纤维在树脂基体中的分散状况 ;在复合材料体系中引入MAPE可以提高稻草纤维和聚合物基体之间的相互作用 ,提高材料的综合性能。

NaOH协同辐照预处理提高稻草纤维素酶解转化率

为降低预处理成本,提升稻草纤维素的酶解效果,采用NaOH协同^(60)Co-γ射线辐照处理稻草,研究其对稻草中纤维素酶解转化率的影响,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)分析协同预处理对稻草微观结构的影响,并通过正交试验对协同预处理条件参数进行优化。结果表明,NaOH协同辐照预处理能显著提高稻草纤维素酶解转化率,优化后的预处理条件为400 kGy辐照剂量的稻草结合2%NaOH溶液,固液比1∶15,50℃条件下处理4 h,按照10 FPU·g^(-1)加入纤维素酶溶液,于50℃、130 r·min^(-1)条件下气浴恒温振荡,酶解24 h后,其稻草纤维素转化率达到78.54%±1.20%。本研究结果为农业废弃物资源能源化高效利用提供了技术支撑和理论依据。

轻质水泥基稻草纤维泡沫墙体材料的研究

通过对稻草的纤维化及其纤维表面处理,用发泡液与其拌和发泡,以水泥为胶凝材料,开发出轻质环保墙体材料。研究了该材料的成型工艺,并且通过正交试验,讨论了不同因素对该材料性能的影响。试验结果表明,采用明胶乳液对稻草纤维进行改性处理效果最好,该轻质水泥基稻草纤维泡沫墙体材料的最佳配合比为水灰比0.7、纤维体积掺量40%、纤维长度(4±2)mm、发泡液质量掺量10%,材料性能为密度474 kg/m3、吸水率35.7%、抗压强度1.2 MPa。

稻草纤维低聚糖的超声波辅助水解及分级凝析分析

研究了制备稻草纤维低聚糖的超声波辅助水解及分级凝析方法,结果表明:超声波辐照强度的变化将对稻草纤维结晶区结构的变化、糖苷键的断裂及分子聚合度的改变产生显著性影响。当稻草纤维5.00 g,超声波功率180 W,反应时间60 min,沉降时间120 min时,稻草水解的主要产物为纤维三糖和纤维四糖,低聚糖总产率为42.9%,是未施加超声波处理的酸水解对照组的最高产率的3.46倍,反应和凝析时间也分别缩短了1/3和1/2。分级凝析技术可作为一种从低聚糖产物所在的聚合度分布区间中获取所需区段产品的方法。

稻草纤维磷石膏板的工艺研究

利用三峡库区的废弃工业磷石膏 ,用水浸取后制成半水磷石膏混合物 ,再添加稻草纤维及必要的助剂 ,用半干法生产工艺 ,冷压制成稻草纤维磷石膏板 ,制得的板材不仅具有较高的强度 ,同时还具备优良的防水性能。详细介绍纤膏比、纤维粒径、成型压力及增强改性剂对稻草纤维磷石膏板性能的影响。

聚合物对稻草纤维材料性能的影响研究

以稻草纤维为主要原料,采用粗稻草颗粒和细长稻草纤维相结合,以聚乙烯醇(PVA)、脲醛树脂(UF)等水溶性聚合物为粘合剂制备稻草纤维材料,研究了聚合物对稻草纤维材料性能的影响。研究表明,淀粉胶与纤维的粘合效果较差,采用聚乙烯醇和脲醛树脂混合作为稻草纤维材料的粘合剂,对纤维材料的抗压强度具有明显的协同增强作用。用聚乙烯醇和脲醛树脂混合后作为粘合剂,当粘合剂与纤维质量比为1.8时,不经过发泡,其纤维材料的密度就小于0.22 g/cm3,抗压强度可达290 kPa,单位密度的抗压强度可达1300 kPa.cm3/g。