竹纤维的利用

竹子是结构材料和纤维材料的理想原料。用竹纤维代替木纤维可用于制造经济墙板。此外,由于竹纤维是目前惟一的凉爽型纤维且具有绿色、环保等优良特性,现已是纺织行业纤维制衣研究与利用的热点。为此,综述了竹纤维的结构与性能、竹纤维的制备、竹纤维的的应用,指出了目前竹纤维研究中存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

竹纤维与丙烯酸接枝共聚反应的研究

用正交法探讨了以高锰酸钾为引发剂的竹纤维与丙烯酸接枝共聚改性反应。试验结果表明:当高锰酸钾浓度为7.5×10~(-3)mol/L,丙烯酸浓度为2.67mol/L,硫酸浓度为0.2mol/L,预处理温度为60℃,预处理时间为10min,反应温度为50℃,反应时间为4h 时,接枝率可达30%以上。同样的条件在微波体系中,反应时间为6min 时,接枝率可达36%。利用 FTIR 和 SEM 等分析手段对竹纤维的接枝共聚产物进行了表征。     

竹纤维与丙烯酸接枝共聚反应的研究

用正交法探讨了以高锰酸钾为引发剂的竹纤维与丙烯酸接枝共聚改性反应。试验结果表明:当高锰酸钾浓度为7·5×10-3mol/L,丙烯酸浓度为2·67mol/L,硫酸浓度为0·2mol/L,预处理温度为60℃,预处理时间为10min,反应温度为50℃,反应时间为4h时,接枝率可达30%以上。同样的条件在微波体系中,反应时间为6min时,接枝率可达36%。利用FTIR和SEM等分析手段对竹纤维的接枝共聚产物进行了表征。     

模糊理论在竹纤维复合材料研究中的应用

介绍了模糊理论在纤维复合材料研究中的应用．给出了影响竹纤维复合材料性能因素的模糊数学评判模型．为竹纤维复合材料研究提供了一种有效的方法。     

竹纤维吸油材料的制备

以南方速生材毛竹为原料,经蒸煮、纤维帚化疏解、热解处理制备出植物纤维吸油材料。研究了吸油材料的吸油性能及其与热处理温度、抽出物的关系。结果表明,经过350℃热处理试样的吸油量最大、吸水量最小,吸油量与吸水量之比值最大,高达74,显示出卓越的吸油性能。蒸煮纤维在250-500℃热处理时,试样的热水抽出物与1%NaOH抽出物含量随热解温度升高而减少,苯醇抽出物含量则在250℃时较少,300℃时增大,400℃后急剧减少。研究表明,纤维表面的亲油性物质对吸油能力有重要影响。制备过程中的热水、苯醇抽出物等的生成、分解、挥发对其选择性吸油能力影响较大,亲油性物质在热解过程中生成并附着于纤维表面使吸油材料的亲油性提高。     

竹纤维增强聚丙烯复合材料的研究

研究了竹纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能、热学性能、加工性能,采用电镜扫描分析了复合材料的界面及其微观结构.用多元统计分析中的主成分分析法,合理地确定竹纤维增强聚丙烯复合材料多项性能指标兼优的最佳纤维含量.     

竹纤维细胞水平的物理力学性能精细表征技术

竹纤维作为竹材最主要的承载单元,其物理力学性能对竹材以及竹纤维的利用有重要的意义。本文从竹纤维外观形态、单根纤维接触角、单根纤维力学性能、竹束纤维的物理力学性能、动态破坏过程、热稳定性等方面,介绍了目前从细胞水平上表征竹纤维性能的各种先进技术和方法。通过归纳和总结,为竹材在细胞水平上的深入研究和利用提供借鉴。     

基于不同预处理的竹纤维磺化改性及其产物热塑性能研究

以西南地区特色大型竹材巨龙竹为原料,分别经碱、水热、H₂O₂预处理后,在相对温和条件下进行磺化改性,探究不同预处理对竹纤维磺化改性可及度影响,深入分析磺化改性对竹纤维热塑性的影响调控机制。结果表明：3种预处理均可以提高竹纤维磺化反应可及性,其中基于H₂O₂预处理的竹纤维再经过磺化改性,即先氧化再磺化,磺化效果最好,磺酸基含量0.49 mmol/g。经磺化改性后竹纤维塑性明显改善,改性竹纤维热塑性随着磺酸基含量的增加而提升。3种改性方式中,经H₂O₂预处理再进行磺化改性得到的竹纤维塑性最显著,其玻璃化转变温度为104.71 ℃。     

新型竹纤维复合材料的研发

以备受关注的竹纤维及其新型复合材料为主线,从单根竹纤维到竹束纤维的制备、形貌和性能分析等方面简述了竹材的特性;在此基础上,以芯壳结构竹塑复合材料、竹束单板层积材、竹复合压力管为典型代表,从材料学和工艺学角度对其加工工艺、界面改性、结构设计、物理力学性能,以及中试应用情况进行了阐述与分析。最后从竹纤维的生长性状与物理力学性能关系、大尺寸竹质工程材料及构件开发、竹束单板类集装箱房屋组装技术、异型结构竹纤维复合材料的研发等方面,提出了竹纤维复合材料的未来重点发展方向。     

纳米碳酸钙原位改性竹纤维表面性能的研究

采用离子溶液反应法将碳酸钙沉积到竹纤维上,研究在不同浓度氯化钙溶液下的碳酸钙原位沉积情况及其对单根竹纤维表面形貌、粗糙度及润湿性等性能的影响。结果表明:随着氯化钙溶液浓度的增大,碳酸钙吸附量呈上升趋势,从0.97%增至12.3%;碳酸钙由分散性较好的不规则四面体单晶逐渐团聚生长为球形或椭球形,单晶为60 nm左右;附着的碳酸钙颗粒改变了纤维的表面粗糙度和浸润性能;不同水平间改性纤维的表面粗糙度和静态接触角存在显著差异,氯化钙溶液浓度为0.3 mol/L时,单根竹纤维的表面粗糙度值达到最大、静态接触角最小。      

竹纤维结构及其性能研究

该文采用红外光谱（IR）、X-射线衍射（X-ray）、差示扫描量热（DSC）等方法对厚壁毛竹、唐竹、茶秆竹、黄金间碧玉竹、慈竹等竹材的化学组成、纤维形态、结晶结构、机械和热性能进行了研究。结果表明:竹材苯醇抽提物含量较木材高得多,木素含量 19.1%～25.3%,戊聚糖含量 14.9%～22.6%,纤维素含量除厚壁毛竹外均高于50%;慈竹纤维平均长度最长 (1.861 mm);竹材纤维的长宽比均大于木材,唐竹纤维的长宽比（142）最大。IR、X-ray分析表明,竹纤维结晶体属于纤维素I,茶秆竹纤维的结晶度最大;DSC热分析图谱可作为鉴别各种纤维材料的方法之一。此外,研究了蒸汽爆破处理前后慈竹成分的变化。经过处理后的慈竹,其纤维素含量从50.5%提高到69.2%,纤维素结晶度也有所增加,纤维断裂强度指标满足纺织材料要求,证明蒸汽爆破手段是开发竹纤维复合材料和服用竹纤维的一种有效预处理方法。      

天然长竹纤维的分离机理及其制备方法初探

该文阐述了目前天然长竹纤维的制备方法及存在的问题,介绍了作者提出的热机械耦合开纤方法. 该方法基于断裂力学理论,使竹材在热机械载荷协同作用下,利用竹子纤维和基体之间裂纹的扩展实现竹子纤维的分离.本文着重从宏观力学的角度分析了竹子开纤过程中,初始裂纹的生成及其扩展的行为以及相应的载荷条件,提出了用该方法实现竹子纤维分离的条件和主要影响参数.      

竹笋壳纤维的微观结构与热性能测定

[目的]了解自然脱落竹笋壳纤维的微观结构特征和热性能,为开发利用竹林资源竹笋壳提供理论依据.[方法]通过电子显微镜观察纤维的横截面和表面形态,用X射线衍射测定纤维的结晶度,用红外光谱测试分析纤维含有基团的种类,用差热—热重联用分析仪测定纤维的热性能.[结果]竹笋壳纤维表面粗糙,存在沟槽和裂缝,横向有枝节,且有轻微的天然转曲现象;纤维横截面有大量的小凹坑,纤维中腔呈圆形或扁平状孔洞;竹笋壳纤维具有典型的纤维素纤维结构,经X射线衍射测定,竹笋壳纤维结晶度为68.2％,高于棉纤维.天然竹笋壳纤维的热稳定性和热降解机理与棉纤维相似,竹笋壳纤维在345℃左右开始热分解,随着温度的升高,竹笋壳纤维在410～470℃呈现显著的失重现象.[结论]竹笋壳纤维属于典型的纤维素纤维,且具有良好的热性能,可在纺织领域应用.     

实心瓜多竹竹材纤维和导管分子的变异规律

为了探明实心瓜多竹Guadua amplexifolia纤维和导管分子的变异规律,将竹秆沿纵向分为基部、中部和梢部,将竹壁沿径向取试样1个·mm^-1,进行纤维和导管分子长度和宽度的比较研究。结果表明,纤维长度分布范围为1 738 ～ 2 764 μm,宽度范围为13 ～20 μm,长宽比为91 ～ 211。导管分子长度分布范围为383 ～ 526 μm,宽度范围为99 ～ 288 μm,长宽比为1.3 ～ 4.4。纵向上,基部纤维长度和长宽比小于中部,中部小于梢部;纤维宽度与长度和长宽比变化规律相反。径向上,纤维长度和长宽比从竹壁内壁到竹壁厚度2/3处缓慢增加,之后有减小的趋势;纤维宽度在基部和中部处无明显的径向变化趋势,但在梢部,竹壁中部的纤维宽度明显大于靠近竹壁外壁和内壁处。纵向上,导管分子长度无明显的变化规律;基部宽度大于中部和梢部,中部和梢部之间无明显差异;长宽比变化规律与宽度相反。在径向上,长度无明显的变化规律;宽度从竹壁内壁到外壁有明显的降低趋势;长宽比从竹壁内壁到竹壁中部处无明显变化趋势,但自竹壁中部到外壁处有明显的增加趋势。图6表2参14     

蒸汽爆破预处理对毛竹化学组成和纤维形态的影响

以毛竹为研究对象,采用蒸汽爆破法进行预处理并对爆破前后化学组成和纤维形态的变化进行分析,以及GC-MS技术对爆破后的降解产物进行鉴定.结果表明:(1)蒸汽爆破预处理使得半纤维素含量大幅度降低,纤维素含量相对增加,木质素含量稍有变化;(2)爆破后纤维长度降低,纤维表面明显有碎片和裂纹,爆破后的纤维相对结晶度明显提高;(3)毛竹爆破液的乙酸乙酯萃取物中,共鉴别出以戊二酸二乙酯为主的32种化合物.     

竹造纸污泥纤维的特性分析

选取竹造纸污泥纤维为研究对象,对其化学成分、纤维形态、红外特征和润湿性能进行了研究分析。结果表明:污泥纤维形态完好,红外特征峰明显,具有良好的润湿性,具有很好的可再利用性。     

竹纤维增强聚酰胺树脂复合材料界面改性

对竹纤维增强聚酰胺树脂复合材料界面改性剂及其界面改性机理进行研究,以聚乙二醇和马来酸酐为原料,用热催化法合成具有线型结构的羧化聚醚。通过红外光谱分析表明,在聚醚链上成功地接枝马来酸酐;经羧化聚醚界面改性剂改性后,羧化聚醚中的马来酸酐可与竹纤维中的羟基发生酯化反应;聚酰胺树脂端氨基和酰胺键中的亚氨基与羧化聚醚中马来酸酐发生酰胺化反应。经2%羧化聚醚改性后,竹纤维聚酰胺树脂复合材料强度性能指标和热变形温度均有大幅度地提高,竹纤维增强效果显著。     

福建竹材资源利用技术现状及产业发展对策

本文阐述了福建省竹材资源利用技术现状,分析了存在的问题,并提出了产业发展对策。笔者认为:应加强竹材资源高效利用技术的开发与研究,提升竹产业的加工装备水平和工艺技术水平以提高竹材综合利用率和产品的科技含量,增强企业的市场竞争力和经济效益;加大政策和资金扶持力度,推进产学研的通力合作,建立集约经营的竹材加工工业原料林基地。