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改进植物纤维/热塑性塑料复合材料界面相容性的技术进展

近年来,天然植物纤维作为填料或增强材料的研究利用逐渐引起人们的兴趣,它与热塑性聚合物的复合更是当前高分子复合材料领域中的研究热点。天然植物纤维(NaturalVegetable Fibers,NVF)如木粉、麦秸、甘蔗渣、亚麻、剑麻、稻壳等,作为一种天然高分子增强材料,它与许多无机及合成纤维相比有许多优点,如价廉、易得、密度低,具有较高的拉伸强度和模量,加工能耗小,而且具有可再生性和生态环境相容性,对环境污染及人体危害小[1~4]。NVF 增强热塑性塑料是一种新型的绿色环保型复合材料,符合生态环境要求,具有巨大的经济潜力。在国外,天然植物纤维增强复合材料已经被用于汽车工业、建筑业、运输业、航空业等[5,6]。但是亲水性植物纤维与疏水聚合物基体(Matrix)之间相容性很差;同时较强的纤维分子内氢键使得其在和聚合物基体共混时易聚集成团,造成分散性不佳[5,7]。这使得应力在界面不能有效地传递,导致复合材料性能下降[8]。NVF 与...  (本文共11页) 阅读全文>>

《北京印刷学院学报》2009年02期
北京印刷学院学报

软化剂对天然植物纤维类缓冲材料密度及微孔形貌的影响

根据文献[1-4]报道,天然植物纤维类缓冲材料选择废弃的植物纤维作为主要填充剂,既达到了变废为宝、保护环境、缓解自然资源相对短缺的目的,又增加了农民的收入、培育了国民经济新的增长点,实现了社会效益和经济效益的统一。但由于天然植物纤维本身的重量、材料基质的性能及对缓冲材料性能的要求等因素的影响,现阶段,此类缓冲材料存在着植物纤维的填充量相对较少、缓冲材料价位较高、密度较大等缺点。因此,很难得到广泛应用。为改变这种现状,我们在此种缓冲材料中加入了软化剂[5],并对软化剂对于天然植物类缓冲材料的密度及微孔形貌的影响进行了研究。1实验1·1实验设计原材料中材料基质、天然植物纤维、天然矿石等材料的用量是固定的,仅改变软化剂的用量。通过对缓冲材料的密度及微孔形貌的测试结果,分析软化剂对缓冲材料密度及微孔形貌的影响。1·2实验材料与设备1)材料。材料基质,燕山石化;碳酸盐,北京化工厂;天然植物纤维,实验室合成;天然矿石,市售产品;发泡剂,济南...  (本文共3页) 阅读全文>>

《塑料工业》2007年06期
塑料工业

天然植物纤维转变为热塑性材料研究进展

天然植物纤维主要由植物通过光合作用合成,是自然界取之不尽、用之不竭的可再生资源。但是在自然界中资源丰富的植物纤维,除小部分用于造纸、纺织和化学纤维外,绝大部分是用作燃料或自然消耗掉,急需加以利用;另一方面,近年来随着石油、煤炭储量的下降以及石油价格的飞速提高和各国对环境污染问题的日益重视,天然植物纤维的应用愈来愈受到重视。为了解决资源日益紧张却又有大量天然植物纤维未充分利用甚至浪费之间的矛盾,近年来开辟了一新的研究领域,即将传统的纤维素化学改性反应移植于天然植物纤维改性,在适当条件下可使植物纤维转变为热塑性的新型改性高分子材料。1天然植物纤维的化学组成及其热成型性能天然植物纤维一般是由纤维素、半纤维素,木素及少量抽提物组成。其中主要成分是纤维素,纤维素是D-吡喃葡萄糖彼此以β-1,4苷键连接而成的线形高分子,其重复单元中的每一基环含有3个羟基,这些羟基在分子内或分子间形成氢键,因而纤维素具有很高的结晶度;木质素是由苯丙烷单元通过...  (本文共4页) 阅读全文>>

兰州大学
兰州大学

功能化天然植物纤维对水环境中污染物的去除研究

牛角瓜纤维(CGF)与木棉纤维(KF)属于天然植物纤维。横截面呈圆形或椭圆形,纵向光滑无扭曲,呈现薄壁大中空的形态结构,表面蜡质含量高于其它天然植物纤维。除了较大的空心管状结构和天然的含蜡涂层,这两种纤维还拥有优异的生物降解性和生物相容性。因此,探究CGF与KF对水环境中污染物的去除研究,将有益于天然植物纤维的高值化利用,进而在水污染治理方面发挥潜在的应用优势。基于此,本论文主要进行了以下几个具有创新性方面的研究工作:1.CGF具有较大的空腔,且表面含有天然蜡层,因此纤维自身具备良好的疏水-亲油性质,可以作为一种潜在的吸油材料,用于从水环境中分离或回收不同的油类。为了进一步提高其吸油性能,本研究提出了一种简便的方法,通过将镍或铜纳米颗粒沉积在CGF骨架上,获得金属纳米颗粒功能化的纤维,也就是Ni-CGF和Cu-CGF,进而研究了功能化纤维对不同油类的吸收性质。结果表明:改性纤维具有优异的吸油能力和良好的疏水性,几秒内吸油量就可达...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

《生物质化学工程》2019年04期
生物质化学工程

复合材料用天然植物纤维改性研究进展

近年来,由于传统石油化工产品的大量使用造成了诸如全球变暖和塑料污染等生态威胁,以可再生、可降解生物质资源为原料制备的绿色材料受到了科学界和工业界的广泛关注。天然植物纤维是一种可再生资源,自然界储量极其丰富。据第八次全国森林资源清查,我国森林面积达2.08亿公顷,其中人工林面积达0.7亿公顷,每年有1.6亿吨林木加工剩余物产生,存在利用率低(不足50%)、利用途径少、产品附加值低及生产不环保等诸多问题。加强林木剩余物资源高效高值多元化利用,对于促进林业产业绿色可持续发展有重要的现实意义[1-2]。目前,天然植物纤维资源的功能化高效利用已成为林业、化学和材料等领域研究开发的热点[1-4]。其中,树脂基复合材料更是我国新材料、新兴产业的重点发展方向,碳纤维、玻璃纤维等合成纤维已广泛应用于树脂基复合材料中。但是,合成纤维存在生产成本高、加工能耗大、回收利用难和不可生物降解等缺点[3]。与之相比,天然纤维具有可再生、成本低、密度低、比强度...  (本文共9页) 阅读全文>>

《四川建材》2018年01期
四川建材

天然植物纤维加筋土强度劣化规律及机理研究综述

0前言芦苇、亚麻、芭蕉、椰丝、竹子、秸秆等农作物废弃物,产量巨大。农作物废弃物焚烧产生有机污染物和烟雾导致空气恶化,随意丢弃到河道里导致水质污染,因此,加强农作物废弃物合理处置,拓宽其合理利用途径,刻不容缓。同时,这些农作物废弃物是优良的加筋材料,将其制作成纤维用于加筋土体,具有工序简易、生态环保等特点,在岩土工程已有一定的应用。但由于天然植物纤维具有易降解、加筋土工程性质劣化等特性,加筋工程应用推广不断受阻。为促进其利用,不少专家学者提出在植物纤维表层涂抹水泥、石灰、沥青或硅油作为防腐剂来延缓降解,延长使用寿命[1-2]。通过以上防腐措施,在一定程度推进了天然植物纤维在地下工程、道路工程、边坡以及堤坝工程中的应用。但防腐又带来新的问题:(1)防腐材料大多埋在土体中长期不能降解,对环境产生一定的影响;(2)一些复杂工程环境中,防腐处理的植物纤维容易出现防腐失效等问题,进而产生工程危害;(3)在一些简易临时加固工程中,植物纤维降解...  (本文共2页) 阅读全文>>