【摘 要】
：
竹材资源的生物质利用及绿色发展能够缓解木材资源短缺的困境,因此聚焦于竹基纤维素及其微纳米材料的结构和性能,是对其进行高能利用和生物可控的必要前提,亦是开发高性能高附加值的新型微纳复合材料的重要途径。本研究的目的在于通过较为绿色的方法,制备出性能稳定的竹基微纳纤维素II作为增强组分对传统的聚氨酯发泡材料进行增强。研究以毛竹为原料,以光谱技术为分析方法,探讨了竹基纤维素结晶类型的氢键结合情况;并采用机
论文部分内容阅读
竹材资源的生物质利用及绿色发展能够缓解木材资源短缺的困境,因此聚焦于竹基纤维素及其微纳米材料的结构和性能,是对其进行高能利用和生物可控的必要前提,亦是开发高性能高附加值的新型微纳复合材料的重要途径。本研究的目的在于通过较为绿色的方法,制备出性能稳定的竹基微纳纤维素II作为增强组分对传统的聚氨酯发泡材料进行增强。研究以毛竹为原料,以光谱技术为分析方法,探讨了竹基纤维素结晶类型的氢键结合情况;并采用机械化学反应法——行星式高能球磨法,同时结合水分或NaOH-尿素混合溶液作为促进剂制备出了竹基微纳纤维素II,探讨了微纳纤维素的绿色制备工艺以及两种溶剂对竹基微纳纤维素性能的影响;此外,探究了所制备的竹基微纳纤维素对聚氨酯发泡材料增强的机理和作用。研究主要结论如下:1.利用NIRS发现竹基纤维素I和纤维素II两种晶型纤维素结晶区内的氢键结合在近红外特征谱带出现了由6292 cm-1向6354 cm-1的高波数转移,前波数反映了纤维素I分子内氢键O2-H2…O6的强氢键结合,后波数对应于纤维素II分子间氢键O2-H2…O2的强氢键结合;在半结晶区内竹基纤维素II形成了双峰。NIRS对纤维素结晶度的定量分析结果与XRD的分析结果具有良好相关性,r~2达到0.99。2.以一定量的水分作为促进剂通过球磨法可以使纤维素的晶型结构发生由I型向II型的转变,转变程度随含水率的增加而更广泛,当含水率为30%,球磨时间为120min时,得到了尺寸为100～500 nm的最为均匀的II型竹基微纳纤维素颗粒BC1230 0;样品结晶度随球磨过程中含水量的增加而升高,但随球磨时间的增加而降低;同时用FTIR得到的HBI和LOI两种指标定量分析纤维素的结晶度,结果与XRD相一致,体现了此方法的可行性。3.以不同浓度比例的NaOH-尿素混合体系作为促进剂通过球磨法获得了分散性良好的竹基微纳纤维素II,当NaOH为7wt%时,样品由纤维素I向纤维素II转变;当NaOH为20wt%时,样品BC020的II型特征峰最为明显,表明NaOH适宜的浓度为20wt%;同时解释了NaOH与纤维素之间的相互作用及尿素的辅助隔离作用。4.竹基纤维素微纳颗粒作为发泡过程中的增强组分,与PU发泡基体之间发生了化学交联反应,且颗粒能均匀分布于发泡材料泡孔壁中承受一定外力,使泡孔壁增强,显著改善了泡孔的结构,从而使复合发泡材料的表观密度、力学性能及热稳定性均得到了明显的改善;且增强组分竹基微纳纤维素的最适宜添加量为2%。总而言之,本研究为微纳纤维素II的获取提供了绿色可行的方法,同时创新性地拓宽了竹基微纳纤维素在复合发泡材料领域的应用。
其他文献
高温超导磁悬浮列车是超导磁悬浮技术的主要应用方向之一,具有无需外部控制即可达到稳定悬浮的特性,相较轮轨列车有节能环保、速度应用区间广等优势,具有巨大的发展空间。低温系统作为超导磁悬浮的核心系统,冷却方法的选取及结构设计直接影响超导块材性能的发挥从而影响列车的运行性能。本文开展了传导冷却方法与液氮冷却方法对块材悬浮性能影响的研究,并提出了传导冷却方法的优化方案。最终针对磁悬浮列车的运行环境设计了液氮
在计算机视觉领域中,密集计数是十分重要的子领域,其目的是通过对输入神经网络的图像进行深度学习,提取深层特征,从而得到图像中计数目标的数量。根据实际研究与应用中所要计数的目标的不同,密集计数又可划分为人群计数,车辆计数等。高速公路拥堵场景下的车辆计数是一大难题,其有着道路情况复杂多变,车辆形态不一,车辆遮挡严重,车辆尺度变化较大等特点。因此,目前通用的密集计数算法并不能取得一个令人满意的结果。本文的
随着磁悬浮技术的快速发展,以Halbach阵列为代表的永磁结构的出现以及具稀土永磁材料的广泛运用,使得永磁电动悬浮系统越来越受到人们的关注。永磁电动式磁悬浮与其它类别的磁悬浮制式相比结构简单,价格低廉,不需要复杂的冷却系统和控制系统。本文将磁悬浮技术应用到传统汽车系统中,基于永磁电动悬浮原理搭建了一种新型磁悬浮汽车原理模型,并展开磁悬浮汽车原理模型工作模式以及动态特性方面的研究。首先基于环形Hal
随着我国铁路事业的快速发展,信号设计行业的工作量也在不断增加。车站信号平面布置图是铁路信号设计的基础,它能够反映车站室外信号设备的布置情况,是后续工程设计的数据来源。铁路信号行业中的车站平面布置图多采用AutoCAD软件进行绘制,该软件是目前应用最为广泛、使用人数最多的计算机辅助设计软件,它提供了基础的CAD功能,可以根据相关数据绘制出图形。传统车站信号平面布置图的设计任务繁重,要实现图形的局部调
无条件文本生成的目的是生成与真实文本一样高质量、多形式的文本,而使用最大似然估计训练的自回归（Autoregressive,AR）神经语言模型常被用来作为无条件文本生成器。由于AR神经语言模型存在曝光偏差问题,即训练和推理阶段的输入不一致,所以生成文本的质量差并且多样性低。为了解决曝光偏差问题,生成对抗网络（Generative Adversarial Nets,GAN）被用来微调AR神经语言模型
在计算机视觉领域的研究中,目标检测是一个十分重要的方向,其目的是使用神经网络对图像提取出特征信息,从而从整张图像内识别出需要辨别的目标,指出目标的类别以及位置。不同道路场景下的车辆目标检测问题是一个难点,由于不同道路场景下的道路方向、形状以及车辆的角度多变、尺度不一等。因此给不同场景下的车辆识别带来了困难。直接用目前主流的目标检测算法往往不能够得到一个令人满意的结果。针对多道路场景多尺度的车辆目标
近些年来,我国的高速铁路网络日益趋于完善,其中无砟轨道得到大量应用,与此同时我国的城市轨道交通建设建设也进行的如火如荼,当二者出现交集时,就会产生地铁盾构隧道下穿地表铁路时上部无砟轨道结构变形控制的问题。因此这里综合运用文献调研、数值模拟及理论分析等技术手段,开展地铁盾构施工对地表铁路无砟轨道结构变形的影响研究,得到了如下结论:（1）盾构开挖时会同时对后方土体、开挖处土体及前方土体同时产生位移沉降
柔性执行器相对于刚性机器人具备智能、柔软、安全等特性,有极大的发展前景。水凝胶能够响应于外界环境因素产生体积变化,双层水凝胶结构能利用水凝胶层之间的体积变化差异实现弯曲、扭曲等形状变化。双层水凝胶结构制备的柔性执行器已广泛应用于药物释放、人造肌肉、仿生柔性执行器等领域,但存在响应速度慢、弯曲变形幅度小、功能单一等缺点。因此,不断探索新材料和制备方法以优化双层水凝胶柔性执行器的性能具有重要的理论意义
城市轨道交通凭借运载量大、安全性、准时性良好等特质,为缓解大中型城市交通拥堵问题提供了良好的解决方案,在世界范围内得到了广泛的应用。但随着我国城市轨道交通运营规模的不断扩大,其消耗的能源规模也在快速增长,带来的环境问题也日益凸显。而在地铁运营能耗中,列车牵引能耗占比高达45%以上,因此研究如何降低城市轨道交通运营中的列车牵引能耗,对发展国家绿色低碳经济、降低企业运营成本、建设宜居城市具有重要意义。