金属纤维与木单板的复合

为了赋予木基复合材料电磁屏蔽功能,在脲醛树脂胶中加入黄铜纤维和不锈钢纤维作为导电单元,制备三层结构的落叶松复合胶合板,研究金属纤维不同施加量以及涂胶量对木基复合材料电磁屏蔽性能(SE)和胶合强度(ST)的影响.结果表明,除SF25-80外,胶合强度均达到或超过国家标准,涂胶量增大对电磁屏蔽效能有不利影响.在施加黄铜纤维条件下,电磁屏蔽效能为6.34～28.76dB,电磁屏蔽和胶合强度模型均不显著;在施加不锈钢纤维条件下,胶合板的电磁屏蔽效能为13.63～21.14dB,电磁屏蔽模型显著,胶合强度模型不显著.金属纤维的加入一方面有利于导电网链的形成,但另一方面对胶合强度有不利影响,进而不利于胶合板的导电性,电磁屏蔽性能是这两个方面综合作用的结果.     

金属纤维长度对胶合板性能的影响

为了赋予木基复合材料电磁屏蔽功能,在脲醛树脂胶中加入不锈钢纤维(SF)和黄铜纤维(CF)导电单元,制备三层结构的落叶松复合胶合板,研究不同长度的导电单元以及涂胶量对木基复合材料电磁屏蔽性能(SE)和胶合强度(ST)的影响。结果表明,胶合强度均达到或超过国家标准。涂胶量增大对电磁屏蔽效能有不利影响。在施加不锈钢纤维的条件下,胶合板的电磁屏蔽效能为13．40～21．37dB,电磁屏蔽模型和胶合强度模型均显著。在施加不锈钢纤维的条件下,电磁屏蔽效能为15．61～35．01dB,电磁屏蔽模型均显著,胶合强度模型不显著。金属纤维长度的增加可以使胶层中不锈钢纤维的搭接率增加,有利于电磁屏蔽效能的增加。     

混和导电单元对落叶松胶合板电磁屏蔽功能的影响

以不锈钢纤维(SF)、黄铜纤维(CF)、超细镍粉(Ni)以及石墨粉(CP)为导电单元,采用纤维与粉末、不锈钢纤维与黄铜纤维混和方式,在脲醛树脂胶中加入混和导电单元制备3层结构的落叶松胶合板,研究导电单元不同施加量以及混和方式对木基复合材料电磁屏蔽性能(SE)和胶合强度(ST)的影响.结果表明:胶合强度达到或超过国家标准.不锈钢纤维与石墨粉混和时,电磁屏蔽效能从5.62～21.14 dB;不锈钢纤维与镍粉混和时,电磁屏蔽效能从0～21.14 dB;黄铜纤维与石墨粉混和时,电磁屏蔽效能从10.53～28.76 dB;黄铜纤维与镍粉混和时,电磁屏蔽效能从12.30～28.76 dB;不锈钢纤维与黄铜纤维混和时,电磁屏蔽效能从6.34～21.14 dB.电磁屏蔽模型显著,胶合强度模型不显著.金属纤维比导电粉末更有利于材料电磁屏蔽效能提高,不锈钢纤维比黄铜纤维更有利于材料电磁屏蔽效能提高.     

木材纤维-铜丝网复合MDF的研究

笔者重点研究了不同目数的铜丝网和木材纤维压制具有电磁屏蔽效能的复合MDF的生产工艺。结果表明,采用异氰酸酯涂刷铜丝网,可显著改善复合MDF的胶合性能,其胶合强度可以达到国家标准的要求。铜丝网的层数对复合MDF的电磁屏蔽效能影响显著,铜丝网在MDF中的复合位置对电磁屏蔽效能影响较显著,在MDF双表面复合铜丝网,当铜丝网的目数大于60目时,在9kHz到1.5GHz频率范围内其电磁屏蔽效能可达到60dB以上。     

铜纤维填充脲醛树脂导电膜片的电磁屏蔽性能

采用铜纤维、脲醛树脂、丙烯酸树脂以及装饰板表层纸进行热压复合制备具有电磁屏蔽功能的导电膜片。结果表明:导电膜片的电磁屏蔽效能随着纤维填充量的增大而增大,当铜纤维填充量为250g·m-2时,5,10和15mm铜纤维填充制备导电膜片的电磁屏蔽效能值分别在27～65dB,31～67dB和32～67dB之间,膜片都具有较好的屏蔽效果。在相同填充量的条件下,长度越长的铜纤维填充导电膜片电磁屏蔽效能值越大。此外结果还表明:对比铜纤维长度和膜片厚度2个影响因子,铜纤维填充量对导电膜片电磁屏蔽平均值影响最显著。     

三种塑料与木纤维复合性能的研究

选用线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)为原料,以2种比率与木纤维复合,用热压法制备了3种木塑复合材料,分析了塑料种类对复合材料的物理力学性能的影响.结果表明,LLDPE与木纤维的复合性能最好,其复合材料的抗冲击性好,但弯曲强度和弹性模量最低;PS与木纤维的复合性最差,其复合材料抗冲击性很差,但弯曲强度和弯曲弹性模量高;木纤维与PP复合材料的综合性能最佳.由此提出用LLDPE与PS共混改性制造木/塑复合材料的设想.     

铜纤维/脲醛树脂复合膜片的导电性能

属纤维填充聚合物复合材料作为电磁屏蔽材料和吸波材料具有广泛的应用前景(John,1990;Chen et al.,2004;谭松庭等,1999).金属纤维由于长径比较大,在复合材料中能够有效地形成导电网络,因此大大减少了导电粉末填充时的"闲置体积",同时由于形成网络时的搭接次数多,因而使接触电阻减少很多,所以用较少的金属纤维用量即可赋予复合材料优良的导电性能(范五一等,1996;于杰等,2005).导电纤维填充脲醛树脂胶黏剂制备电磁屏蔽胶合板(华毓坤等,1995;刘贤淼,2005)是木基电磁屏蔽复合材料的研究主流,但现阶段该研究方向存在一些不足.目前该类研究主要将导电纤维直接与胶黏剂混炼后热压制备电磁屏蔽胶合板,通过增加导电纤维填充量来提高材料屏蔽效能,然而单一增大导电纤维填充量使得胶合板胶合强度大大降低,材料胶合强度与屏蔽性能产生了互相制约,表现出屏蔽效能低和频带窄的缺点.     

再生木纤维制板工艺试验研究

采用常规热压法对再生木纤维制备纤维板相关工艺进行了试验,并讨论了各因素对板性能的影响.结果表明:利用一次再生木纤维和二次再生木纤维制造纤维板在工艺上是可行的,在试验参数范围内,施胶量对各项性能指标均影响显著,一次再生木纤维所制板的各项性能均优于二次再生木纤维所制板材.     

聚丙烯与木纤维的复合研究

通过检测以木纤维和聚丙烯为原料制造的木塑复合材料的抗拉强度,研究了木纤维和聚丙烯的复合性能,并分析了木纤维与聚丙烯的质量比、马来酸酐改性聚丙烯及偶联剂对复合材料抗拉强度的影响.试验结果表明,当聚丙烯与木纤维的混合比为10∶3、偶联剂加入量约为聚丙烯质量的3%～5%时,木塑复合材料的抗拉性能最佳.     

针状木纤维/HDPE复合材料的力学性能

采用一步法连续挤出技术将杨木针状纤维与高密度聚乙烯(HDPE)进行熔融复合制备木塑复合材料(NF-WPC).用正交试验法分析纤维尺寸、纤维添加量、偶联剂含量和润滑剂含量4个因子对NF-WPC力学性能影响的显著性;用扫描电子显微镜观察分析NF-WPC中木纤维与HDPE的界面结合状况;提出优化的工艺配方并与相同木材含量的木粉/HDPE复合材料进行对比研究.结果表明:针状木纤维的含量对NF_WPC冲击强度影响显著,对弯曲性能和拉伸性能的影响高度显著;偶联剂马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)的添加量对NF_WPC的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度影响显著;在本文的试验范围内,木纤维尺寸和润滑剂石蜡的含量对NF-WPC力学性能的影响不显著.确定的优化工艺配方为:木纤维长度为3～4mm、长径比为8～11,木纤维含量60%,MAPE含量4%,石蜡含量0.3%;采用优化工艺制备的NF_WPC的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量和冲击强度分别为58.7 MPa、3.0 GPa、39.6 MPa、4.0 GPa和12.7 kJ·m-2.除冲击韧性略低外,用优化工艺配方制备的NF_WPC其他力学性能均高于用同比例木粉制备的木塑复合材料.     

越南甜竹纤维形态特征的研究

对甜竹原料、甜竹浆的纤维形态进行了研究。结果表明:甜竹原料纤维平均长度为2.37 mm、平均宽度17.91μm、长宽比值132.40;纤维平均壁厚为8.13μm、平均腔径为2.57μm、壁腔比值6.33。研究了在蒸煮过程中纤维形态的变化。结果表明,在蒸煮过程中甜竹纤维长度不断变小,从2.37 mm(原料)到1.79 mm(全浆),减少24%;蒸煮过程中纤维长宽比值也不断缩小,从132.40(原料)到98.89(全浆)。与青皮竹浆、桉木浆(阔叶木)、马尾松浆(针叶木)和麦草浆(草类)的纤维形态相比,甜竹浆纤维长度大于麦草浆纤维,小于马尾松浆纤维,与青皮竹浆和桉木浆纤维长度基本相近,因此甜竹浆纤维属于长纤维范围,是一种优良的造纸原料。     

木材苯酚液化产物制备碳纤维的初步探讨

为拓宽木材液化产物的应用领域,提高木材产品的附加值,实现木材的高效利用,在研究木材苯酚液化产物特性的基础上,提出了木材苯酚液化产物碳纤维材料的制备构思和工艺路线。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,熔融纺丝后将纤丝在甲醛和盐酸混合溶液中加热固化形成网状交联结构,然后在惰性气体保护下高温炭化制备成碳纤维,同时对制备过程中可能存在的影响因素进行了分析。     

木/麻/PP纤维含量对复合材料性能的影响

采用无纺织气流成型织坯再热压的工艺,研究汽车内饰用木/麻/PP纤维三元复合材料中,3种纤维含量对复合材料性能的影响.研究结果表明,增加PP纤维含量,可以提高复合材料的静曲强度和耐水性;麻纤维含量增加对提高材料的强度影响显著,但耐水性略有下降.当PP纤维含量为40%、麻纤维为30%、木纤维30%时,复合材料的性能较佳.     

西南桦人工林木材纤维形态株内变异研究

为研究西南桦人工林的木材物理力学性能,对其禾材纤维形态进行了测试.结果表明:径向上纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比在髓心处较小,沿髓心向外逐渐增大并渐趋稳定,纤维壁腔比在髓心处较大,沿髓心向外逐渐减小并渐趋稳定;轴向上纤维长度、宽度、长宽比在树根处较小,随树木长高逐渐增大并逐步趋于稳定,纤维壁腔比在树根处较大,随树木长高逐渐减小并逐步趋于稳定.西南桦人工林木材纤维较长,纤维长宽比较大,纤维壁腔比较小,纤维形态表明西南桦人工林木材是适合用于制浆造纸工业的极好原料.     

木纤维—合成纤维复合的研究

通过对不同复合条件下压制的木纤维－合成纤维复合材料的研究，探讨了木纤维的化学改性和胶粘剂的改性在木纤维－－合成纤维复3合过程中的作用，研究表明，木纤维能和顺丁烯二酸酐和丁二酸酐进行酯化反应，从而降低木纤维的表面极性，化学改性后的木纤维能与合成纤维进行良好的复合，改性胶粘剂对表面不同极性的木纤维和合成纤维都有良好的附着作用，可有效地改善木纤维与合成纤维的复合性能。     

Effect of Wood Variables on the Properties of Wood Fiber-Polypropylene Composites

The effect of wood species (Chinese fir and Poplar), wood fiber content (10%, 25%, 40%) and wood fiber sizes (16 to 32 mesh, 32-65 mesh, above 65 mesh) on the properties of the wood fiber-Polypropylene composites were studied in this paper. The results indicate that the effect of wood fiber content and size in composite were more important than that of chosen wood species. Compared with polypropylene without wood fiber, the flexural strength of the composites increased when adding wood fiber into polypropylene, but the tensile and unnotched charpy impact strength decreased. And the above strength decreased with the wood fiber content increasing. When the wood fiber size becoming smaller (in higher mesh), the strength increased. In the comparison of wood species, the properties of composite using Chinese fir wood were better than that of Poplar, but not significant. The dynamic mechanical properties of the composites and PP were also tested and analyzed in this paper.     

慈竹竹原纤维与黄麻纤维红外及二维相关光谱分析

以慈竹竹原纤维和黄麻纤维为对象,采用红外光谱法和二维相关红外光谱分析技术,对2种纤维及其化学处理后的单根纤维进行研究。结果表明:慈竹竹原纤维和黄麻纤维的一维红外光谱主要区别于1736cm-1处的CO伸缩振动和木质素苯环特征吸收峰;二者经双氧水-冰醋酸处理后,黄麻单根纤维在1736cm-1附近仍存在明显的吸收峰。在高分辨的二维同步相关谱中,慈竹竹原纤维和黄麻纤维特征差异更为明显,慈竹竹原纤维在1000～1250cm-1范围内有8个自动峰,1008cm-1处强度最大;黄麻纤维有7个自动峰,1217cm-1处强度最大;同时在1435～1750cm-1范围内,黄麻纤维在1726cm-1(C=O伸缩振动)处出现较强的自动峰,而慈竹竹原纤维光谱中没有。各区域内自动峰均为正相关。与化学处理前纤维谱图相比,二者单根纤维的二维相关红外光谱发生了改变,表明纤维成分对其热微扰过程中的变化有一定影响。初步研究表明:二维相关红外光谱为竹原纤维的识别提供了更为丰富的信息,可作为竹原纤维识别的一种新方法。     

8个产地黄柳纤维形态及纤维含量的比较

选用内蒙古地区8个产地的40份2～3年生黄柳枝条,通过纤维长度、长宽比和纤维含量的测试来评价其经济性状。结果表明：参试的8个产地黄柳的纤维长度都小于500μm,均不宜单独用作制造纤维板原料,可作为填料与其他材料配合使用;HXT、HHE和HFZ产地的黄柳属制造纸浆的优质材料;在纤维含量选择上,参试材料都在65%以上,符合生产纤维板和纸浆对原料的要求。     

毛竹材性研究

采用样地调查法进行毛竹林分结构调查,标准竹解析法测定毛竹林分立竹秆形结构,参照GB／T15780-1995标准采集竹材材性测试样品,并采取实验室测试分析法测定其材性指标。在此基础上,研究土壤性状、土壤营养成份、毛竹年龄对毛竹胸径处纤维长度、纤维宽度以及纤维长宽比等的影响。经显著性检验,结果显示：土层厚度、水解氮含量与年龄等都对毛竹纤维长度影响显著,速效磷含量对毛竹纤维宽度影响显著,有机质含量对毛竹纤维长宽比影响显著。     

木质纤维/聚酯纤维复合吸声材料力学性能的研究

笔者探讨了制备木质纤维/聚酯纤维复合吸声材料时,木质纤维/聚酯纤维比、施胶量、发泡剂加量、密度等因素对复合吸声材料力学性能的影响。研究结果表明:将木质纤维和聚酯纤维混合,制造复合吸声材料是可行的;木质纤维/聚酯纤维比、施胶量、发泡剂加量、密度是影响复合板材力学性能的主要因素;随着木质纤维/聚酯纤维比、施胶量的增大,产品的静曲强度、弹性模量和内结合强度提高;随着发泡剂含量的增加,产品力学性能有所降低;随着密度的提高,产品的力学性能呈线性比例增大。