PLA/黄麻复合材料降解性能的研究

通过土壤降解和磷酸盐缓冲溶液降解两种方法,观察经过不同时间降解后PIA/黄麻复合材料的结构形态,并测试质量损失率和强度损失率,研究该复合材料在不同环境下降解对其结构和性能的影响.研究结果表明:在土壤中降解60 d和在磷酸盐缓冲溶液中降解5 d,PLA/黄麻复合材料的结构和强度相对稳定;随着降解时间的延长,材料的质量损失...     

聚乙交酯纤维的体外降解性能

选用熔融纺丝制得的聚乙交酯纤维(PGA),将一定量的纤维置于温度为37℃、pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液(PBS)中进行9周的体外降解实验.通过对纤维质量损失率、力学性能、熔点、结晶度以及纤维表面结构形态的测定,对熔融纺PGA纤维的降解性能进行研究探讨.结果表明:降解过程中PGA纤维质量损失显著,降解2周后,质量损失速度明显加快,第6周时质量损失率在80%左右,但第6周后降解速度逐渐趋于缓慢;降解过程中,PGA纤维力学和热力学性能都发生了较大变化,随降解时间的延长,熔融峰向低温方向移动,熔点逐渐降低;断裂强力降低,降解4周后已经基本无强力;随着降解的不断进行,纤维直径不断变细;PGA纤维结晶度在降解3周内逐渐增大,之后逐渐减小.     

聚乙交酯纤维的体外降解性能研究

 选用熔融纺丝制得的聚乙交酯纤维（PGA）,将一定量的纤维置于温度37℃、pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液（PBS）中进行9周的体外降解实验。通过对纤维质量损失率、力学性能、熔点、结晶度以及纤维表面结构形态的测定,对熔融纺PGA纤维的降解性能进行研究探讨。结果表明,降解过程中PGA纤维质量损失显著。降解2周后,质量损失速度明显加快,第6周时质量损失率在80%左右;但第6周后降解速度逐渐趋于缓慢;降解过程中,PGA纤维力学和热力学性能都发生了较大变化,随降解时间的延长,熔融峰向低温方向移动,熔点逐渐降低;断裂强力降低,降解4周后已经基本无强力;随着降解的不断进行,纤维直径不断变细;PGA纤维结晶度在降解3周内逐渐增大,之后逐渐减小。     

黄麻/热熔纤维针刺非织造材料的自然降解性能研究

分析了黄麻/热熔纤维针刺非织造材料在不同自然降解环境中的降解性能差异,通过测试其暴露于户外和土壤掩埋(潮土)两种环境中不同时间段后的质量损失率、拉伸强力和纤维之间的缠结状况,研究了其随降解时间变化的降解特性.结果表明:黄麻/热熔纤维针刺非织造材料随降解时间的增加在不同的时间段表现出不同的降解速率,质量损失率增大,外貌形...     

热压成型工艺对黄麻／大豆分离蛋白复合材料降解性能的影响

采用热压成型工艺制备黄尉大豆分离蛋白完全可降解复合材料,利用正交试验以质量损失率和拉伸强度损失率为优化指标,研究热压成型工艺因素——成型温度、成型压强和成型时间对复合材料降解性能的影响。试验结果表明,黄彬大豆分离蛋白复合材料的成型温度对其降解性能影响最大,成型压强和成型时间影响较小;在成型温度100℃、成型压强9MPa...     

聚乳酸纤维的化学性能和降解性能研究

本文观察了聚乳酸纤维在不同化学试剂中的溶解反应,得出聚乳酸纤维具有较好的耐酸性,对碱的抵抗能力较差。配制不同pH值缓冲溶液测试聚乳酸纤维的降解性能,结果表明聚乳酸纤维在碱性溶液中容易发生降解,而在中性和酸性溶液中很难降解。     

不同pH条件下PBS-PPS的降解性能研究

从质量损失率、表面结构形态变化和结晶形态变化等方面,研究了PBS-PPS嵌段聚酯在不同pH条件下的水解情况。结果表明,随着PBS-PPS嵌段聚酯中PPS链段的增加,材料的降解率提高,不同pH条件下材料降解率由高到低排序为:碱性环境(PBS-PPS嵌段聚酯(PBS与PPS的质量比为10:3)在10周内降解率为46.15%)酸性环境(33.45%)中性环境(11.46%);聚酯膜的降解从薄膜表面开始,整个过程是一个由外及内逐步深入的过程,并且优先降解无定形区;PPS的引入阻碍了PBS的结晶,随着PPS链段的增加,材料的结晶半径减小。初步探讨了PBS-PPS嵌段聚酯在不同pH环境下的水解机理,实验结论与机理相符。在碱性环境下,PBS-PPS嵌段聚酯能够完全水解,在酸性与中性环境中,酯键水解的同时也伴随着其可逆反应的进行。     

可降解黄麻/PBS复合材料的结构与力学性能

为解决当前环境污染和可持续发展问题,采用模压成型工艺制备可降解黄麻/PBS复合材料,通过拉伸、弯曲性能测试、红外分析和SEM观察,探讨纤维含量和碱处理对材料性能的影响。结果表明:随着纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,在纤维含量为10%时达到最大值,比纯PBS提高了30.1%;拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均随纤维含量的增大而提高,在纤维含量为30%时分别比纯PBS提高了24.2%、185.5%和107.7%。碱处理后黄麻纤维表面杂质被去除,表面部分刻蚀变粗糙,复合材料的综合力学性能得到提高,其中弯曲模量提高显著,比未处理的黄麻复合材料提高了58%。     

聚丁二酸丁二酯共聚物/废纸纤维复合材料的制备与性能研究

将废纸与聚丁二酸丁二醇酯(PBS)结合,制备出废纸/聚丁二酸丁二醇酯全降解复合材料,并研究废纸含量对复合材料的拉伸和弯曲力学性能的影响。结果表明,废纸的加入在一定程度上影响了PBS的性能,并在马来酸酐、NaOH的影响下,废纸/PBS复合材料的拉伸强度、弯曲强度随着废纸含量的增大形成一个先增大后减小的趋势,在废纸含量30%时达到峰值。     

解键剂用于PBS-CTMP复合材料界面改性的研究

以解键剂对化学热磨机械浆（CTMP）进行预处理,然后通过熔融加工制备聚丁二酸丁二酯(PBS)-CTMP复合材料,对复合材料的力学性能、流变性能进行测试,并对其进行动态力学分析和形貌学表征。结果表明,解键剂处理削弱了CTMP纤维间的结合强度,以经解键剂处理后的纤维制备的复合材料力学性能显著提高。与未处理的CTMP相比,CTMP经质量分数0.50%(相对于纤维)的解键剂处理后,含质量分数40%CTMP的复合材料拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别提高了21.9%、22.3%和35.4%。解键剂的加入,降低了复合材料的剪切黏度,在复合材料体系中起到了润滑剂的作用,对其加工制备起到积极作用。DMA和SEM的分析结果表明,采用解键剂对CTMP进行处理后,CTMP纤维与PBS基体间的界面结合增强。     

黄麻/豆腐渣/淀粉复合材料的制备及其性能

以黄麻纤维为增强体,经NaOH改性后的豆腐渣/淀粉混合溶液为基体,通过湿法模压制备黄麻/豆腐渣/淀粉复合材料。利用正交试验设计方案研究了豆腐渣/淀粉复配比、黄麻纤维含量、热压温度、热压强度、热压时间对复合材料板材拉伸性能和亲水性能的影响。结果表明：当豆腐渣/淀粉复配比为3、黄麻纤维含量为20%、热压强度为6Mpa、热压温度为80℃、热压时间为2min时,复合材料板材的拉伸断裂强度最优。试验所制备的复合材料片材亲水性较好,表明其具有较差的耐水性能。     

大麻/黄麻交织物的焦磷酸钠与复合酶联合处理工艺

针对当前大麻/黄麻交织物粗糙刚硬,刺痒感明显及碱煮氯漂过程污染环境等问题,采用焦磷酸钠和复合酶(漆酶/酸性木聚糖酶复配)联合工艺对大麻/黄麻交织物进行处理,以织物质量减少率、织物断裂强力(经向)、弯曲长度、芯吸高度为指标进行单因子和正交优化试验,并进行了方差分析。得出最佳处理工艺方案:焦磷酸钠质量浓度为9 g/L,处理时间为90 min,处理温度为80 ℃,漆酶质量浓度为7.5 g/L,酸性木聚糖酶质量浓度为6.0 g/L,处理时间90 min,处理液pH值5.0。此时织物质量减少率为18.26%,织物断裂强力(经向)为780 N,织物弯曲长度较未经处理下降了24.82%,芯吸高度提高了46.4%,该工艺可达到碱煮氯漂(或碱氧一浴)效果,生态环保。     

Effect of alkali treatment on mechanical properties of woven jute composites

The effect of alkali treatment on the jute fabrics and its influence on jute composites properties has been studied. The plain woven jute fabrics were manufactured using handloom. The alkali treatment was optimized using Box and Benkhen experimental design using time, temperature and concentration as independent variables and water absorbency, weight loss percentage as dependent variables. The fabric treated with optimized condition of 5% NaOH for 4 h at 30 °C was made into a composite of [0°]₄ lay-up sequence by means of compression moulding technique using vinyl ester resin. The composites were characterized for various mechanical properties such as tensile, flexural and impact strength. It is observed from the results that the alkali-treated samples show increased mechanical properties of the composites which may be due to the better adhesion between the fabric and the resin because of the removal of lignin and hemicellulose.     

增塑体系对蔗渣基可生物降解复合材料性能的影响

利用甘油、甲酰胺和乙二醇对淀粉/蔗渣进行增塑改性,通过挤出注塑制备出了聚乳酸(PLA)/淀粉/蔗渣可生物降解复合材料。研究了增塑改性剂种类和含量对复合材料加工性能、流变性能、力学性能以及吸水性的影响。结果表明:选用的3种增塑剂对淀粉/蔗渣均有明显的增塑作用,且甲酰胺的增塑效果最好;当PLA、淀粉和蔗渣质量比为6:2:2时,增塑制得的复合材料的拉伸强度均在35 MPa以上;复合材料在4天后的吸水率均大于10%,其中由甲酰胺增塑复合材料的吸水率高达25%;增大增塑剂含量,有助于改善复合材料加工性能,但会增大复合材料的吸水率和降低复合材料的拉伸强度。     

Optimisation of the surface treatment of jute fibres for natural fibre reinforced polymer composites using Weibull analysis

Abstract

The natural bast fibres such as jute, flax, kenaf, hemp, ramie are chemically modified for improving the interfacial adhesion with the hydrophobic matrices. Alkali treatment is amongst the widely used chemical treatment for the surface modification of these natural fibres. In this study, jute fibres are treated with 0.5, 4 and 25?wt.% sodium hydroxide (NaOH) solution at room temperature for 24?hours, 30?min and 20?min respectively. A comparison has been made between the physical and mechanical properties of these untreated and alkali treated jute fibres. Subsequently, a comparison between the cross-sectional areas of jute fibres before and after alkali treatment by using SEM analysis and circular fibre assumption is also made. The aim of the work is to optimise the alkali treatment processes of jute fibres with different concentrations of NaOH at room temperature. Two-parameter Weibull distribution is also applied to analyse the tensile properties of untreated and different alkali treated jute fibres. It has been observed that probabilistic tensile strength is an effective technique rather than presenting the average tensile strength. The study clearly demonstrates the jute fibre treated with 0.5?wt.% NaOH is more feasible and effective way to improve the mechanical properties of natural fibre reinforced composites.     

碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能

为在不改变碳纤维/聚丙烯(PP)复合材料力学性能前提下,降低复合材料中PP含量以减轻环境降解压力,通过在碳纤维/PP复合材料树脂体系中掺杂可降解的聚乳酸(PLA)形成共混树脂体系,并经热压成型制备碳纤维增强共混树脂复合材料。探究了PLA、PP共混体系质量比对复合材料冲击、弯曲和拉伸性能的影响。结果表明:随着树脂体系中PLA质量分数的增加,复合材料的冲击强度和弯曲强度都呈先降低后升高、再降低的趋势,拉伸强度呈现先升高后降低的趋势;当PLA质量分数为60%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为21.8 kJ/m²和112.5 MPa,拉伸强度为37.2 MPa,复合材料的综合物理力学性能最优,与未添加PLA的复合材料的力学性能相近。