静电纺丝参数对聚乳酸超细纤维支架形貌的影响

以聚乳酸为原料,采用静电纺丝技术制备纤维支架,研究了溶剂种类和工艺参数对纤维支架和纤维直径的影响规律.结果表明,采用四氢呋喃纯溶剂,所获纤维表面粗糙多孔,采用二氯甲烷可以获得表面光洁的纤维;随着纺丝液浓度的增加,电纺纤维直径增加,串珠形状由不规则形过渡至扁平形和球形,并且纤维直径显著增加;随着纺丝电压的升高,纤维直径呈下降趋势.     

静电纺CNC增强PMMA纳米复合纤维的制备与性能

为了提高聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)纳米纤维的力学强度,以纳米纤维素晶体(cellulose nanocrystals, CNC)为增强体,采用静电纺丝技术制备了CNC/PMMA纳米复合纤维,考察了CNC添加量对CNC/PMMA纳米复合纤维的微观形貌、力学性能和热学性能的影响,结果表明CNC可均匀分布在电纺液和PMMA基体中,所制备的CNC/PMMA纳米复合纤维表面光滑,形貌规整.随着CNC添加量的增大,纳米复合纤维直径从1.37μm减小到0.48μm,表明添加CNC可显著提高CNC/PMMA纳米复合纤维的力学性能.随着CNC添加量的增加,拉伸强度呈现先增大后减小的趋势;当CNC添加量为16%时,CNC/PMMA纳米复合纤维的力学性能最优,最大拉伸强度为0.31 MPa,比纯PMMA纳米纤维提高107%.此外,添加CNC可小幅提高CNC/PMMA纳米复合纤维的玻璃化转变温度和热稳定性.     

木质素含量对木材单根纤维拉伸性能的影响

以杉木木材单根纤维为研究对象,采用3种化学方法不同程度地脱除木质素,在细胞水平上,探讨木质素对木材单根纤维拉伸力学性能的影响。结果表明：在干燥状态下,单根纤维的弹性模量随着木质素含量的减少而降低,但整体降低的程度不大,木质素几乎完全脱除时,单根纤维的弹性模量降低约7%;木质素对单根纤维的拉伸强度和断裂伸长率影响显著,都...     

木材苯酚液化物的纳米纤维制备工艺

为拓宽木材液化产物的应用领域,提高木材产品的附加值,解决木材微米、纳米级纤维材料的加工难题,在对木材苯酚液化产物特性研究的基础上,提出了静电纺制具有纳米级尺度的木材纤维材料的工艺路线.利用木材苯酚液化产物为前驱体,通过加入反应剂如六次甲基四胺等调制纺丝液,在合适的温度下高压静电纺制成纳米级纤丝,然后将纤丝在HCl和HCHO混合溶液中加热固化,最终获得强度较高的木材纤维.同时分析了在制备过程中可能影响纤维形成的纺丝液因素和纺丝工艺因素,认为纺丝液的温度和施加的电压是影响纳米纤维成形的主要因素.该纤维可进一步炭化或活化加工成用途广泛、性能优良的碳纤维和活性碳纤维材料.     

紫花苜蓿和黑麦草茎形态学、化学组成和养分瘤胃降解率与剪切力的相互关系

 【目的】研究盛花期紫花苜蓿与灌浆期冬牧70黑麦草茎形态学、化学组成及养分48 h瘤胃降解率与剪切力之间的相关性。【方法】采集2种牧草后,测定茎直径、长度、重量和线性密度,测定剪切力、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、木质素、纤维素及半纤维素含量,用尼龙袋法测定干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)48 h瘤胃降解率,比较各项指标随茎直径变化的规律,探讨剪切力与各项指标之间的相关性。【结果】盛花期紫花苜蓿茎的线性密度、剪切力、木质素含量随直径增大而提高,直径、线性密度、木质素含量与剪切力均呈线性正相关(P＜0.01);含水量随直径增大而降低,两者之间存在线性负相关(P＜0.01);DM、NDF 48 h瘤胃降解率与剪切力存在线性负相关(P＜0.05)。灌浆期黑麦草茎的茎厚、线性密度、酸性洗涤纤维(ADF)、木质素、纤维素、含水量、剪切力均随着外直径的增大而提高,外径、茎厚、线性密度、ADF、木质素和含水量均与剪切力呈线性正相关(P＜0.05);DM、NDF 48 h瘤胃降解率与剪切力无相关性(P＞0.05)。【结论】对于盛花期紫花苜蓿及灌浆期冬牧70黑麦草,茎剪切力受形态学指标、化学组成的综合影响;紫花苜蓿茎剪切力与DM、NDF48 h瘤胃降解率之间存在显著负相关,因此可用剪切力估计紫花苜蓿茎养分降解率的大小。黑麦草茎剪切力与养分降解率之间无显著相关。     

聚碳酸酯/TiO2杂化超细纤维的制备及其表征

应用静电纺丝法制备出聚碳酸酯/TiO2及其杂化细纤维非织造布,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱等方法探讨了其微观形貌和结构,验证了不同金属离子掺杂聚碳酸酯/TiO2纤维膜抗菌性能的差异.结果表明,Cu2+或Ag+掺杂可提高电纺纤维的规整度,在尺寸均匀性和珠状物减少方面较未掺杂的有所改善,且在二者协同作用时尤为明显.同时Cu2+和(或)Ag+的添加实现了接触型抗菌剂对光感应抗菌剂TiO2的修饰,使得纤维膜在无光催化条件下具有一定抗菌效果.     

乳酸分离稻草中纤维素和木质素的研究

[目的]为稻草中纤维素和木质素的进一步利用提供技术指导。[方法]采用乳酸分离稻草中的纤维素和木质素,研究温度对分离效果的影响,并分析不同温度下酸处理纤维素的组成和性质。[结果]温度低于115℃时,酸处理纤维得率随温度的升高快速降低;乳酸木质素得率随温度的升高呈先升高后降低趋势,但温度高于130℃时,乳酸木质素得率降低。随着温度的升高,酸处理纤维中纤维素的含量先升高后降低,125℃时纤维素含量最高;温度低于110℃时,酸处理纤维中木质素含量随温度升高呈降低趋势,温度高于110℃时,升高温度对木质素含量影响不大。红外光谱分析结果表明,分离得到的乳酸木质素中含有较多的极性基团。[结论]在该试验条件下,最佳保温温度为125℃。     

纤维沥青混凝土动力性能试验研究

采用变截面分离式Hopkinson压杆（Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB）,对普通沥青混凝土、玻璃纤维沥青混凝土、木质素纤维沥青混凝土和3个掺量的聚酯纤维沥青混凝土进行了3种应变率的冲击压缩试验研究.试验结果与分析表明,沥青混凝土具有应变率增强效应,其动力抗压强度及韧性指标随着应变率的增大而增大;但是,纤维沥青混凝土动力抗压强度及韧性指标增长率随应变率提高有递减趋势;纤维含量对沥青混凝土在动力条件下的动力行为有显著影响,聚酯纤维掺量为0.25%的沥青混凝土动力抗压强度及韧性指标最优;3种纤维都可以增加材料的动力抗压强度及韧性指标,聚酯纤维增强沥青混凝土抗压强度最佳,木质素纤维次之,玻璃纤维最差;聚酯纤维提高沥青混凝土韧性指标最佳,玻璃纤维次之,木质素纤维最差.     

碱木质素改性及其纤维制备研究

为改善碱木质素的熔融性能,实现熔融纺丝法制备碱木质素基纤维,以制浆造纸黑液粉末中提取的碱木质素为原料,与不同质量比的聚乙二醇-400(PEG-400)混合加热,再倒入水中搅拌不同时间后过滤干燥,测定改性处理后碱木质素的热稳定性、黏度及熔融纺丝性能等特征。结果表明:1)在相同搅拌时间时,不同质量比的PEG-400改性处理对灰分含量影响不大,木质素含量随质量比的增加而变少或不变;在相同质量比时,搅拌时间越长,灰分含量越少,木质素含量越多。2)经PEG-400改性处理的碱木质素的热分解温度增加,热稳定性能提高;但随着质量比或搅拌时间的增加,其热分解温度均减少,热稳定性能降低。3)质量比为1:1和1:2时PEG-400改性处理的碱木质素均表现出较差的熔融性能,而质量比为1:3时PEG-400改性处理的碱木质素呈现较好的熔融性能,尤其是搅拌时间为2h的碱木质素则表现出较稳定的熔融性能,并且能够在228℃温度下熔融纺丝制备得到直径约为(30±4.8)μm的碱木质素基纤维。      

液体物理性质对微孔压电超声雾化效果的影响

为明确液体物理性质等对微孔压电超声雾化效果的影响,搭建微孔压电超声雾化效果测试系统,测量液体的表面张力、黏度、微孔直径、驱动频率、驱动电压等对压电微孔超声雾化雾滴粒径、雾化流量的影响,并分析雾化效果的变化趋势。结果表明,随着表面张力的增大,雾滴粒径和雾化流量均增大。随着黏度的增加,雾滴粒径增大,雾化流量减小。雾滴粒径和雾化流量随着微孔直径的增大而明显增大,随着驱动频率的增大呈先增大后减小的趋势,随着驱动电压的升高而先增大后减小。雾化流量达到峰值所对应的驱动频率与雾滴粒径达到峰值时基本吻合,液体的动力黏度越大,雾化所需的功率越大。黏度大的液体可通过增大雾化片微孔直径或提高驱动电压实现微孔压电超声雾化。     

高压静电灭虫器的设计与试验

【目的】研制高压静电灭虫器,为实现高压静电杀灭农作物害虫提供新的装置。【方法】研制10～60 kV可调高压静电灭虫器,以茶树害虫茶尺蠖和茶小绿叶蝉为杀灭对象,对其杀虫效果进行检测,并对高压静电灭虫器的放电特性及不同电压下其对植物的影响进行分析。【结果】当电极直径为0.5 mm、电极间距为40 mm、使用电压为30～50 kV、击穿距离取25～30 mm时,研制出的高压静电灭虫器对茶小绿叶蝉的防治效果为2.3%～12.8%,对茶尺蠖的防治效果为64.3%～71.1%。高压静电灭虫器的放电电压上升至30 kV以上时,在设定距离内能稳定持续放电,且随着电压上升,放电强度增强。高压静电灭虫器的电压设定为30 kV时,扫过茶树植株幼芽2～3 s,对茶树植株幼芽叶片杀伤无明显影响;当高压静电灭虫器的电压上升至40 kV时,对幼芽有轻微影响,有枯萎但能恢复;当电压上升至50 kV时,幼芽枯萎,不能恢复。当高压静电灭虫器扫过茶树植株幼芽的时间降为1～2 s时,50 kV电压下其对幼芽造成的枯萎可恢复。【结论】成功研制了一种高压静电灭虫器,其对茶树植株害虫茶尺蠖有明显的杀灭作用。     

棉秸秆力学性能测试试验研究

[目的]通过研究棉秸秆的力学性能,为梳齿式采棉机、棉秸秆切割、残膜回收等机具的设计提供必要的基础参数数据.[方法]采集不同时节的棉秸秆,利用真空干燥箱测定棉秸秆含水率,万能材料试验机测试棉秸秆的剪切、弯曲、拉伸、压缩的力学性能.[结果]当含水率在20;～40;时,棉秸秆的抗剪强度、抗压强度变化不大,平均抗剪强度和平均抗压强度分别集中在19.3～21.2、11.65～13.07 MP;抗拉强度随着含水率的增大而增大,其值集中在26.5 ～45 MP;破坏时所需的平均最大弯曲力随着含水率的增大而降低,其值集中在125～268.11N.[结论]棉秸秆的力学性能与其直径和含水率密切相关;棉秸秆随着含水率或直径的增大,抗拉强度随之增大,破坏时所需的最大弯曲力随之降低;含水率对抗剪强度和抗压强度变化的影响不大,但抗剪强度和抗压强度随着秸秆直径的增大而增大;棉秸秆的采集时间秋季、初冬比翌年3月的平均含水率要高,且棉秸秆表皮的含水率对整个棉秸秆的含水率影响较大.     

风速、喷雾压力和静电电压对雾滴沉积性的影响

为提高农药喷洒过程中雾滴的沉积效果,在试验基础上研究不同风速、喷雾压力和静电电压下雾化靶标荷电效果和沉积效果的综合影响,优化选配影响因素的参数。试验结果表明,荷质比在4 k V之后趋于稳定,当风速为0 m/s,喷雾压力为0. 3 MPa,静电电压达到6 k V时,雾滴粒径达到最小值137. 79μm,荷质比达到最大值0. 128 m C/kg,靶标背部在荷电电压大于4 k V以后出现雾滴沉积,在0. 3 MPa以后沉积率增大幅度趋于平缓。正交试验得出,风速、喷雾压力和静电电压均对雾滴沉积率有显著影响,影响主次顺序分别是静电电压、喷雾压力、风速。本系统喷雾的最佳组合是风速为0 m/s喷雾压力为0. 4 MPa和静电电压为6 k V,总沉积率达到最大值48. 01%。研究结果为进一步研究喷雾技术参数优化选配和提高喷雾沉积效果提供了依据。     

涤纶长纤维与木质素纤维对SMA混合料路用性能影响的对比试验

通过沥青混合料路用性能试验,研究了涤纶长纤维与木质素纤维对SMA混合料高、低温等路用性质影响,发现同等掺量情况下,木质素纤维对SMA混合料抗析漏性能、抗高温变形性能和抗水损害的贡献好于涤纶长纤维;而二者对混合料的抗飞散损失性能和低温抗裂性能的影响基本相同。随着混合料中涤纶长纤维用量的增加,除了抗水损害能力之外,各种路用性能全面提高。涤纶长纤维用量的增加对低温性能的影响大于对高温性能的影响。     

固沙先锋树种沙柳枝条力学特性及其影响因素

以内蒙古干旱半干旱沙区固沙先锋树种沙柳(Salix psammophila)枝条为对象,研究其冬季休眠期抗拉、抗剪与抗弯力学特性,分析枝条长度、直径及其化学组分等对其力学特性的影响,为丰富植物固沙能力的评估指标体系,也为沙柳平茬机具的研制提供生物力学依据。结果显示:在测试径级0.5~2.5 mm时,沙柳枝条的极限抗拉力为14.05~52.02 N、抗剪力为16.26~80.04 N、抗弯力为1.02~3.54 N,均随着直径的增大而增大,应力直径递增函数不同;极限抗拉强度为8.96~66.19 MPa、抗剪强度为8.04~39.87 MPa、抗弯强度为1 566.46~46.71 MPa,均随直径的增大而减小,应力强度-直径递减函数不同。表明直径是影响枝条力学特性的重要影响因子。随着枝条长度的增长,其抗弯强度呈增大的趋势,而抗拉强度和抗剪强度无明显的变化规律;沙柳枝条极限抗拉力均值36.19±3.29 N>抗剪力均值 50.04±4.54 N,枝条极限抗拉强度均值31.01±2.81 MPa>抗剪强度均值16.98±1.54 MPa,说明枝条易破坏外力类型为剪切力。沙柳枝条抗拉强度、剪切强度和抗弯强度与纤维素、半纤维素含量呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)正相关,与木质素含量呈显著正相关(P<0.05)。试验结果表明影响枝条抗拉、抗剪和抗弯强度的因素中纤维素和半纤维素起主要作用,其次是木质素含量。     

绵竹生长季解剖特性研究

采用纤维图像分析方法,对绵竹(Bambusa intermedia)从竹笋到成竹发育过程中主要解剖特征进行研究。结果表明,竹笋时期表皮层无长短细胞差异,细胞壁薄,幼竹时期形成长短细胞(栓质细胞和硅质细胞),硅质细胞数量和体积增加;随着竹龄的增加,基本组织减少,输导组织增加,纤维组织增加;在发育期纤维直径、双壁厚、腔径、长度、长宽比、壁腔比、腔径比随竹龄增加而增大,同一时期纤维直径中部大于基部大于顶部;维管束径向直径和弦向直径随竹龄增加增大,同一时期数值中部最大。     

高强度聚偏氟乙烯纤维的熔融纺丝法制备

为得到高拉伸强度的聚偏氟乙烯(PVDF)纤维,通过正交试验和单因素试验,研究了熔融纺丝法制备PVDF纤维的工艺条件,并利用热分析(DSC)、红外光谱法(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和拉伸试验研究了纤维的晶体结构、晶区取向和力学性能.研究结果表明:纺丝过程中影响纤维拉伸强度的因素主次顺序为卷绕速度＞喷头温度＞喷嘴直径＞入水距离,最优条件为卷绕速率10.2 m/min,喷头温度240℃,喷嘴直径2.0 mm,入水距离40 cm;初生纤维既含有α晶型,也有β晶型,冷拉伸使得纤维发生α→β晶型转变,总体结晶度和取向度均有提高,拉伸强度明显提高,并在最大拉伸倍数6.5倍左右达到最大值591 MPa.     

ZDDP与MoDTC在不同黏度基础油中的抗磨性能

【目的】研究不同黏度基础油对二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)和二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)及其复配体系抗磨性的影响.【方法】将不同比例的ZDDP、MoDTC、ZDDP与MoDTC复配剂分别加入不同黏度的基础油中,采用四球机测试试样的磨斑直径,并通过正交试验进行对比.【结果】ZDDP加量一定时,磨斑直径随着基础油黏度增大总体减小,抗磨性提高,ZDDP在150BS中的抗磨性较500N下降不明显;同一黏度基础油抗磨性随ZDDP加量增大变化不明显.MoDTC加量一定时,抗磨性随黏度增加变化规律不明显; 250N、500N、500N与150BS混合油的抗磨性中随着MoDTC加量增大而提高,在150N和150BS中,基础油抗磨性变化不规律.不同基础油的磨斑直径在ZDDP与MoDTC不同比例复配时差别不大.MoDTC、ZDDP和基础油3种因素的变化对磨斑直径的影响较小,MoDTC与ZDDP共同存在时对于基础油抗磨性影响的区分性不大.【结论】MoDTC与ZDDP复配使用在不同黏度基础油中具有较单剂更优的抗磨性,不同基础油黏度对其抗磨性影响不大.     

人工林杨树木材纤维形态特征及其变异的研究

对人工林杨树木材I-69杨(Populus deltoides cv.I-69/55) 的纤维长度、纤维直径、纤维壁厚、纤维长宽比和壁腔比等纤维形态特征指标进行了系统的测试.结果表明,在径向上,木材纤维长度、纤维宽度、长宽比的变异都是自髓心向外开始逐年增大,到一定年轮达最达值,此后再逐渐减小或保持平稳;而纤维壁厚、壁腔比变化幅度不大.纤维形态各指标的径向变异均要大于轴向变异.     

非木质刨花板的水分扩散系数

用非线性单纯形法研究了４种农作物秸秆（严麻屑、麦草、稻草、豆秸）为材料刨花板的水分扩散系数。并用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ编制的计算机程序求出了精确的扩散系数。结果表明：环境温度和刨花的铺装方向是影响护散系数的主要因素,随着环境温度的提高。水分扩散系数明显增大;平行于板面的扩散系数高于垂直板面的扩散系数。环境湿度对刨花板水分扩散系数的影响主要取决于原料的种类,并且对同一种原料而言,随着环境湿度的增加其护散系数有下降的趋势。