【摘 要】
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竹纤维作为一种性能优异的植物纤维,在汽车内饰复合材料、建筑材料、垫芯弹性材料、其它装饰材料等领域获得应用,其附加值高、工业应用前景广阔,为竹产业转型升级提供了可能。现阶段毛竹由于其竹类资源的巨大优势成为了学者与工业加工的研究热点,但其它种属的竹材研究开发的广度、深度得不到拓展。不同竹材机械开纤效果的研究较少,竹材特性对软化效果与制备纤维开纤效果的影响未见报道。开纤效果是评价竹纤维的指标,竹纤维的开
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竹纤维作为一种性能优异的植物纤维,在汽车内饰复合材料、建筑材料、垫芯弹性材料、其它装饰材料等领域获得应用,其附加值高、工业应用前景广阔,为竹产业转型升级提供了可能。现阶段毛竹由于其竹类资源的巨大优势成为了学者与工业加工的研究热点,但其它种属的竹材研究开发的广度、深度得不到拓展。不同竹材机械开纤效果的研究较少,竹材特性对软化效果与制备纤维开纤效果的影响未见报道。开纤效果是评价竹纤维的指标,竹纤维的开纤效果通常指纤维的均匀性、粗细度、长度,细长比、纤维力学性能,纤维得率。关注竹材种间材性的差异,了解不同竹材的开纤效果,研究和探索工艺对软化开纤效果、竹纤维特性的影响,表征各项宏观指标可以更合理的制定开纤工艺,提高生产效益,制造出高质量的竹纤维,发挥各竹材的优势,为各类竹材纤维的合理应用提供依据。因此本文对软化工艺与不同竹材种类开纤效果进行了系统的研究。主要结果如下:(1)丛生竹具有更大形体的维管束和更好的水分疏导功能,蒸煮软化处理后含水率更高,其软化软化效果优于散生竹;高初始含水率的丛生竹组织纤维平均比量高,纤维得率高于散生竹与混生竹;丛生竹疏导组织较散生竹发达,加压渗透法对丛生竹试材增重率、最终含水率的提升较散生竹和混生竹显著,其中青皮竹纤维得率最高,为67.90%。(2)初始含水率、去青去黄处理对机械法提取的纤维长度、细度影响显著。低含水率竹材碾压开纤后得到的竹纤维均匀且细化效果好,纤维平均长度长,有利于制备长竹纤维;去青去黄处理去除了竹青部分的蜡质层与竹黄部分的硅类物质,加压软化处理后含水率高,竹肉部分机械提取的纤维长度长,纤维细度大,整体均匀性较好。(3)初始含水率、去青去黄处理对竹材机械制取的纤维力学性能影响较小。干燥后的竹纤维力学性能主要受竹种影响,不同竹种间竹纤维力学性能存在差异,其中毛竹与硬头黄纤维的拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率较高。(4)研究分析了初始含水率、压力、时间、浓度对青皮竹竹片的渗透性能的影响。建立了其与增重率的回归模型Y=1.496-0.499X1+19.989X2+2.533X3-0.432X4。最佳渗透软化工艺为时间35h,氢氧化钠浓度7%,渗透压力2.4MPa。
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