微拉伸技术测试植物单根纤维纵向拉伸性能

采用自主研发的高精度短纤维力学性能测试仪(SF-I)研究毛竹、杉木、苎麻单根纤维纵向拉伸性能及水分对其影响,研究毛竹单根纤维循环加载的纵向拉伸变化。结果表明:所测纤维均表现出明显的线弹性行为;4年生毛竹平均断裂强度为1710MPa,平均弹性模量为27.1GPa,平均断裂伸长率为7.0%;毛竹、杉木、苎麻纤维的纵向拉伸性能对湿度变化都有一定的敏感性,其中,苎麻最敏感;在相同的温湿度条件以及相同的载荷下对纤维进行多次反复加载,纤维发生的应变会逐渐减小。     

竹材宏观自仿生纤维束的拉伸性能分析

对几种不同仿生螺旋结构竹纤维束的纵向拉伸性能进行测试分析,结果表明:平行均布、单螺旋、双螺旋A、双螺旋B型竹纤维束的拉伸强度分别为11.5、51.7、52.2和56.1 MPa;螺旋结构能够消除纤维束中的强度薄弱点,改善纤维束中各根纤维的结合,同时纤维束各层螺旋角的逐渐变化也有利于拉伸强度的提高。单螺旋、双螺旋A、双螺旋B型竹纤维束的拉伸弹性模量分别为9 659、5 265和4 291 MPa,单螺旋竹纤维束的拉伸弹性模量优于双螺旋竹纤维束。宏观仿生螺旋结构提高了竹束的拉伸强度,却降低了弹性模量。     

零距拉伸技术评价木材管胞纵向抗拉强度

把造纸领域的零距拉伸技术引入木材科学研究领域,用于快速评价人工林杉木管胞纵向抗拉强度.结果表明:零距拉伸试样的最佳厚度是80 μm,最适宜的夹持力为70 psi;杉木管胞的纵向抗拉强度从髓心到树皮呈增大趋势,但在树高方向(1.3～7.3 m)的差异不显著.利用零距拉伸技术具有测量迅速、可操作性强等特点,可以作为快速评价木材纤维纵向力学性能的新方法.     

三种针叶树材单根管胞形态与拉伸性能

选取杉木、白皮松、日本落叶松三种针叶树材为研究对象,探究并比较位于不同生长轮的单根管胞的形态参数及拉伸力学性能.结果表明,三种针叶树材的管胞长度、宽度、长宽比及拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率基本符合随生长轮增加而增大的变化规律;杉木管胞的长度、宽度最大,日本落叶松晚材第9生长轮的管胞具有最佳的拉伸性能.方差分析表明,杉木和白皮松的第3生长轮与其他生长轮的管胞形态具有显著性差异(P<0.05).杉木、日本落叶松的第3生长轮与其他生长轮的管胞拉伸力学性能具有显著性差异(P<0.05),而白皮松各生长轮间的拉伸力学性能没有显著性差异.研究结果为人工林木质纤维的高效利用及建筑用材提供依据.     

毛竹竹黄片拉伸性能

通过对竹筒直径的测量,得到试验材料平行段并进行取样,再通过端面扫描进行验证。通过对竹黄片拉伸性能测试,得知其拉伸强度平均值为61.37 MPa,竹筒内以及竹筒间强度变异性很大;拉伸弹性模量平均值为8.26 GPa,筒内及筒间变异性很小,具有可靠性。通过对拉伸端面的分析可知,纤维被拔出的拉伸破坏试件强度较大,而且纤维拔出数量越多,强度越大。     

木纤维尺寸对聚乳酸木纤维复合材料性能的影响

采用3种长径比的杨木纤维作为原料,与聚乳酸复合制成木纤维/聚乳酸复合材料。通过对比3种复合材料的静曲强度、弹性模量、拉伸强度和冲击强度发现,含有中等尺寸木纤维复合材料的综合物理力学性能较高,而含有较小尺寸木纤维复合材料的拉伸强度较高,含有较大尺寸木纤维的样品综合性能较差。研究结果表明,纤维的分散性、体系的均匀性以及界面结合度对复合材料的各项物理力学性能影响最大,而木纤维的尺寸很大程度上决定了其分散性和界面结合面积,因此,添加适当尺寸的木材纤维能够对木纤维/聚乳酸复合材料的力学性能产生相应的增强效果。     

木纤维含量对注塑成型木纤维/聚乳酸复合材料性能的影响

利用注塑成型的工艺方式制备木纤维/聚乳酸(PLA)复合材料,研究了较高木纤维含量对木纤维/PLA复合材料力学性能的影响。研究发现,木纤维的加入对复合材料体系的力学性能有显著的影响。加入木纤维后,复合材料的弯曲强度和拉伸强度都有微小的降低,弹性模量和拉伸模量有显著提高;但随着加入木纤维含量的提高,复合材料体系弯曲强度和拉伸强度会有所回升。     

纳米CaCO3对木纤维增强生物可降解复合材料力学性能的影响

为探索纳米CaCO₃对增强生物可降解复合材料力学性能的影响,采用混炼、注射成型工艺制备纳米CaCO₃改性木纤维/聚乳酸复合材料,研究了纳米粒子添加量（1wt%,2wt%,3wt%,4wt%）及粒子预处理（偶联剂,硬脂酸,偶联剂-硬脂酸）对材料拉伸性能与冲击性能的影响。随着CaCO₃添加量增加,复合材料力学强度先增大后减小,质量分数2%时材料拉伸强度和冲击强度分别提高8%与20%,粒子的增韧效果明显。预处理不仅能增强木纤维与聚乳酸的结合,也提高了纳米粒子分散性,增强材料整体力学性能。纳米粒子在聚合物基体中的分散性及其与聚合物界面结合是影响材料性能的关键。     

杨木单板顺纹拉伸性能研究

杨木单板是木竹复合层合板的组分材料之一,其力学性能直接影响木竹复合层合板的力学性能.因此,研究其力学性能对木竹复合层合板的结构设计和优化有重要的意义.常态下杨木单板在不同压力下的顺纹拉伸弹性性能试验结果表明:压力相同时,随着板厚的增大,单板拉伸弹性模量呈现增大趋势;随着压力的增大,杨木单板的拉伸弹性模量和抗拉强度增大.     

天然纤维织物双轴向拉伸力学性能影响因素的研究

采用数字散斑相关方法对苎麻纤维织物双轴向拉伸试验中力学性能的影响因素进行探讨,得出如下结论:选取预张力≤10N、拉伸速率≤0.125mm/s,平缓圆弧过渡连接的十字试件作为双轴向拉伸试验条件比较合适;随着X、Y轴向与经、纬向夹角的增加,最大断裂强力值变小,断裂伸长率变大,经、纬向载荷的相对差值变小且在45°时经、纬向断裂载荷变化趋于一致。     

Effect of the amount of lignin on tensile properties of single wood fibers

Chemical components are the main factors affecting the mechanical properties of wood fibers. Lignin is one of the main components of wood cell walls and has a critical effect on the mechanical properties of paper pulp and wood fiber based composites. In this study, we carried out tensile tests on single mature latewood tracheids of Chinese fir (Cunninghamia lanciolata (Lamb.) Hook.), using three different delignified treatment methods to obtain different amounts of lignin. We applied single fiber tests to study the effect of the amount of lignin on mechanical tensile properties of single wood fibers at the cellular level. The results show that in their dry state, the modulus of elasticity of single fibers decreased with the reduction in the amount of lignin; even their absolute values were not high. The amount of lignin affects the tensile strength and elongation of single fibers considerably. Tensile strength and elongation of single fibers increase with a reduction in the amount of lignin.     

竹类植物纤维及其细胞超微结构的研究进展

对竹类纤维细胞的基本形态、发育形成过程、超微观构造及其与竹材物理力学性质关系的研究现状和最新进展进行了系统的概述;对随竹龄变化而变化的细胞器、木质化过程、细胞壁增厚及多层结构,尤其是细胞壁的沉积机理进行了分析;还对我国有关竹类植物纤维细胞壁的沉积过程和超微构造的研究提出了一些建议。     

纤维目数对纤维板力学性能和成本的影响研究

采用热磨法研磨纤维,研究不同纤维目数(40~100目,20~120目,10~130目)对纤维板力学性能和成本的影响。在保证制作质量合格的纤维板试件基础上,对其进行力学性能试验,验证确定纤维目数区间的合理性,并利用确定的纤维目数区间进行密度和施胶量的单因素对比分析;分析其对力学性能和成本的影响。研究结果表明:纤维目数在40~100目时,可通过降低试件密度或减小施胶量,在保证制品较好力学性能的前提下降低制备成本,可实现优质优价经济效益最大化;从纤维板制品制备成本分析得出:采用上述三种纤维目数区间,在保证制品质量要求的前提下,可实现纤维目数区间与制品质量等级的合理匹配,达到合理利用原材料降低成本的效果。     

聚丙烯纤维对木／塑纤维复合材料性能影响的初步研究

对木／塑纤维复合材料组分中添加聚丙烯纤维和对聚丙烯纤维进行预处理引起材料物理力学性能和模压性能的变化进行了研究。试验结果表明，添加聚丙烯纤维有助于改善材料的模压性能，但导致材料物理力学性能下降。对聚丙烯纤维进行预处理有助于提高复合材料物理力学性能。     

纤维素纳米纤丝研究进展

在比较主要纤维素纳米纤维基础上,综述纤维素纳米纤丝发展历程、加工制备、主要性能及潜在应用领域,并提出开展进一步研究的建议,以期为推动和加速我国纤维素纳米纤丝相关研究提供参考与思路。     

竹展平板拉伸剪切胶合性能

竹展平板是竹筒最大化利用的一种方式,以竹展平板为单元制备竹质人造板可减少胶黏剂使用量,还有利于加工,具有良好的应用前景。然而,竹材是一种天然梯度复合材料,纤维含量在竹壁径向呈现梯度变异,不同纤维含量的胶合面对竹展平板的胶合性能有重要影响。以无刻痕竹展平板为研究对象,参照拉伸剪切强度测试方法,探讨不同纤维含量的竹展平板胶合面在湿态和干态条件下的拉伸剪切强度和破坏方式;同时,分别研究热压压力和施胶量对不同组坯方式下竹展平板胶合性能的影响。结果表明:热压胶合的竹展平板胶合性能主要由基材性能决定,纤维含量较高的竹青?竹青组坯时的拉伸剪切强度高于其他两种组坯方式。基于不同纤维含量基材的干缩湿胀不一致,纤维含量较高的竹青面与纤维含量较低的竹黄面胶合时的湿态拉伸剪切强度保留率最低。竹黄?竹黄组坯时拉伸剪切强度随热压压力的增大而逐渐增加,而竹青?竹青和竹青?竹黄组坯时则先增大后减小。此外,竹黄?竹黄组坯时的干态剪切强度随施胶量的增大而增加。     

竹材特性研究及其进展

随着人们环境意识的日益加强以及对森林保护的重视,世界有关国家对竹材特性进行了大量的研究。文中在查阅20世纪80年代以来有关竹材特性研究资料的基础上,对竹材的解剖性质、力学性质、物理性质、化学性质、微观结构和力学性质之间的关系等研究现状进行了总结和分析,并提出了对竹材某些特性进行深入研究的若干看法。     

不同改性剂对木塑复合材料性能的影响研究

采用木材纤维分别与PE、PS、ABS、SAN四种塑料制成木塑复合材料，根据物理力学性能的检测，研究了不同改性剂对木塑复合材料性能的影响。结果表明：加入改性剂能改善木材纤维与所用塑料交接性能，改性剂可以提高复合材料的力学强度；不同的改性剂对复合材料的性能产生不同的影响，异氰酸酯胶改性效果比较好。木塑复合材料既保持了木质材料原来的优良品质，又具有塑料的一些特性，其防水性、尺寸稳定性、力学强度等指标均有较大改善。图5参6。     

竹材宏观微观力学性能试验与数值模拟

竹材是一种力学性能优异、可再生和环保的结构性材料,具有广阔的工程应用前景.准确掌握竹材各组分的力学性能参数对于竹材的工程应用具有重要意义.结合细观力学和材料力学方法得到了一种确定竹材纤维和基体材料力学性能参数的计算方法:首先通过竹材试件的准静态压缩、拉伸和弯曲试验,获得了竹材在不同加载条件下的宏观力学性能;然后结合细观...