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[期刊] 林业科学
[作者]
王翠翠 李明鹏 王戈 顾少华 程海涛
作为一种天然高分子材料,植物纤维来源丰富,成本低廉,密度小,比强度、比模量高,被认为是最具前景的生物可降解再生资源,其增强复合材料利用价值高、环保无污染,既可显著减少化石燃料的使用,也可降低温室气体排放量,具有巨大的市场价值和发展前景,如何高效利用植物纤维资源、开发高附加值实用产品、拓宽应用领域已成为科研界和工业界的研究焦点。在汽车轻量化趋势下,以植物纤维替代玻璃纤维等增强复合材料,不仅能降低生产成本、减少加工能耗,还有利于汽车零部件产品绿色循环低碳生命体系的构建,从而有效推动汽车工业的可持续发展。预浸料作为先进复合材料产品的中间体,对汽车轻量化的发展具有举足轻重的作用。本研究从植物纤维/热塑性聚合物预浸料着手,概述对其研究的必要性,并介绍增强相连续植物纤维的制备技术以及连续植物纤维/热塑性聚合物预浸料常用制备技术的优缺点和关键技术难点,重点从熔融浸渍、挤出-压延、薄膜层叠、熔融沉积成型等方面阐述连续植物纤维/热塑性聚合物预浸料的新兴制备技术,同时总结植物纤维/热塑性聚合物复合材料在汽车轻量化领域的应用,对比分析汽车传统门饰板和保险杠与薄壁化门饰板和保险杠的质量和生产成本,以期为连续植物纤维/热塑性聚合物预浸料在汽车轻量化领域占据一席之地提供理论支撑。最后,对连续植物纤维/热塑性聚合物预浸料的研究趋势进行几点展望,指出在以后研究工作中,可重点研究连续植物纤维的制备技术和均匀分散,有助于更薄预浸料的开发,从而消除纤维屈曲,提高结构可设计性,进一步降低制品成本;为实现低孔隙率、质量上乘、性能优异的连续植物纤维/热塑性聚合物预浸料的稳定生产,可有效联用现有制备技术,扬长避短,还可理论实践相结合进一步研制新的制造设备,改进生产工艺,实现材料、设备和工艺的一体化发展;同时,为促进连续植物纤维/热塑性聚合物预浸料的良性发展,有必要加快建立标准化评价体系以规范市场。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘一楠 郭文静
将天然植物纤维与聚合物复合制备得到的复合材料,由于其成本和性能上的优势而受到了广泛的关注并被应用于各个领域,对于天然植物纤维/结晶聚合物复合材料的结晶动力学方面的研究在近年来才受到重视。结晶聚合物的结晶过程对结晶聚合物及其复合材料各项性能的影响十分重要。本文从等温与非等温结晶过程的研究理论基础、晶核形成与晶胞生长过程等几个方面概述了天然植物纤维/结晶聚合物复合材料的结晶动力学的国内外研究进展,并对未来复合材料的结晶动力学的研究方向进行了分析。
[期刊] 林业科学
[作者]
王清文 欧荣贤
20世纪70年代,研究者们开始致力于将木质纤维材料转化为热塑性材料的改性研究,近年来进一步提出木质纤维材料塑性加工的学术理念并开展相关研究。本文简要综述木质纤维材料的热塑性改性研究进展和木质纤维材料塑性加工相关的材料特性。从深入分析木质纤维材料的黏弹性及其与主要组分的结构性质关系出发,阐述在基本保持木质纤维材料优良性能的前提下进行塑性加工的基本原理,并进一步提出通过动态塑化和木塑复合等方法实现塑性加工之可能的技术途径,为木质纤维材料资源的高效利用探索新的加工生产方式。
[期刊] 林业科学
[作者]
李勍 陈文帅 于海鹏 刘一星
纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,本文缩写为CNF)因其独特的网状结构和性能特点,在增强聚合物制备复合材料方面发展迅速。简述CNF的制备及特征;然后从改善团聚、提高界面相容性的角度,介绍对CNF进行表面衍生化、表面接枝和添加偶联剂等表面化学改性研究及改性后CNF的性能特点;简述利用CNF增强聚乙烯醇、聚乳酸、环氧树脂、酚醛树脂等聚合物的研究进展;最后对CNF增强聚合物复合材料今后的主要研究方向进行展望。
关键词：
纤维素纳米纤维 聚合物 复合材料
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
余妙春 谢拥群
采用模糊关系方程法研究了植物纤维浆料流变特性,分析了浆料纤维长径比、浆料浓度、浆料温度和浆料气液比对浆料流变性的影响,建立了估计模型y=(0.72∧x1)∨([0,0.5]∧x2)∨(0.32∧x3)∨([0,1]∧x4).结果表明,利用此模型估计植物纤维浆料流变特性效果较好.植物纤维浆料的流变特性受到以下因素影响的程度大小排列如下:浆料纤维长径比(即纤维种类)>浆料浓度>浆料温度>浆料气液比.
关键词：
植物纤维 流变性能 模糊估计
[期刊] 自然资源学报
[作者]
薛金爱 毛雪 李润植
禾谷类作物的秸秆、棉籽壳、椰子壳、甘蔗渣、菠萝和香蕉叶等农业废弃物含有丰富的生物纤维,是一种可再生和再利用的植物纤维性资源。生物纤维是食品、医药、纺织、造纸、复合材料和精细化工等工业的重要原料。全球每年所产农业废弃物中生物纤维总量约2×1011t,我国每年可产农作物秸秆约6×108t,蔗渣和蔗梢约2000×104t,油料秸秆约3000×104t。生物技术的发展极大地促进了农业废弃物中生物纤维资源的开发和综合利用,催生了多种新型环境友好的“绿色”工业。论文分析了农业废弃物中生物纤维的理化特性以及工业化应用价值及途径,重点论述生物技术在以植物纤维性资源为原料生产单细胞蛋白、酶制剂、乳酸、木糖醇、生...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
杜昌文 周健民 王火焰
控释肥料具有重要的经济效益和生态效益,目前世界上应用最多的控释肥料是聚合物包膜肥料。简要阐述了聚合物包膜肥料的研究现状和聚合物模型膜,并对养分释放的模拟进行了探讨。影响聚合物包膜肥料养分释放的因素主要有:膜厚、颗粒半径、扩散系数、养分组成及其溶解特性。国内聚合物包膜肥料的应用还处于起步阶段,随着经济的发展,聚合物包膜肥料在国内具有巨大的应用潜力。中国有关聚合物包膜肥料的研究取得了较好进展,但与发达国家相比,仍然处于较低水平。因此,推出具有中国独立知识产权的商品化聚合物包膜肥料要求加强理论基础研究,并加快产业化进程。
关键词：
控释肥料 聚合物 控释理论 模拟
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
周凌蕾 史可 何春霞
[目的]为比较不同植物纤维对其聚乳酸（PLA）复合材料性能的影响，选用稻壳、芦苇秸秆、竹3种性能较优的植物纤维和PLA制备高含量植物纤维复合材料（植物纤维含量为50%）。[方法]对植物纤维进行了成分分析，观察了植物纤维PLA复合材料的官能团、微观形貌，测定了复合材料的力学性能、耐水性能和热稳定性。[结果]竹纤维/PLA复合材料具有最好的综合力学性能，其弯曲强度为91.37 MPa，比稻壳、芦苇秸秆纤维/聚乳酸复合材料分别高出17.18%、40.33%；冲击强度为5.06 kJ·m~(-2)，比稻壳、芦苇秸秆纤维/聚乳酸复合材料高出9.49%、53.56%。竹纤维/PLA复合材料的断面微观结构最致密，纤维与PLA结合最好。高含量植物纤维填充会降低复合材料的耐水性和热稳定性，而竹纤维/PLA复合材料能够保持较好的耐水性和耐热性。[结论]3种高含量植物纤维复合材料中，竹纤维复合材料具有最优的综合性能，为后续进一步拓宽聚乳酸复合材料的应用奠定了基础。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
蔡丽丽 谢拥群 庄清平 牛敏
以有机混合物(废纸板纤维、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺)和无机聚硅酸硫酸铝(PASS)为原料,通过有机--无机杂化,利用液体发泡方法制备出超轻植物纤维基材料。为了研究PASS对超轻植物纤维基材料阻燃性能的影响,首先对PASS的热稳定性、样品燃烧前后的微观形貌以及PASS在纤维管胞内外的厚度进行观察和测量,然后采用锥形量热仪对样品的阻燃性能进行测试。结果表明:PASS具有好的耐高温性能;与有机混合物杂化后具有很好的成膜性,能在纤维表面形成热稳定性涂层;管胞内、外层膜的平均厚度分别为0.182和0.667μm;PASS与氯化石蜡的协效作用显著降低了样品燃烧过程的热释放与质量损失。因此,这种有机--无机杂化...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
牛敏 叶书华 谢拥群 吴振增
将植物纤维基超低密度材料浸入硅溶胶中,采用溶胶—凝胶两步法制备具有良好物理性能的复合材料;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及傅里叶红外光谱仪(FTIR)对复合材料的微观构造进行表征.结果表明:凝胶颗粒不仅覆盖、粘附在发泡材料的纤维表面,同时还填充在材料的内部孔隙中,使材料的密实化程度得到提高,衍射强度降低;同时,在复合材料中发现一些硅凝胶的疏水性基团.表明这种方法可提高材料的防水、防霉以及隔热、隔音等性能.
[期刊] 草业科学
[作者]
汪呈 刘志超 徐伟 常智慧
为解决沙基运动场草坪在其投入使用初期表面缺乏稳定性的问题,本研究对3种植物纤维废弃物(废旧棉花、麦秆以及椰糠)作为坪床加固材料的可行性进行了分析。试验草坪采用草地早熟禾(Poa pratensis)草皮密铺建植,以纯沙坪床基质(CK)作为对照,按质量比混入1%废旧棉花(T1)、1%麦秆(T2)以及1%椰糠(T3)作为处理,研究各坪床基质对草坪外观质量、土壤条件以及运动质量的影响。结果表明,与CK处理相比,T1、T2以及T3处理均能提升草坪色泽,促进草坪分蘖,提高草坪外观质量,其中T3处理最佳,T2处理次之;T1、T2和T3处理均能增强土壤持水性,增大土壤紧实度以及抗剪强度,其中T3处理能显著增强土壤持水性和增大土壤抗剪强度(P <0.05);各处理草坪运动质量(扭动摩擦性能、表面硬度、回弹性)均符合运动场草坪质量相关评价标准。由此表明,废旧棉花、麦秆以及椰糠均可作为沙基运动场草坪坪床加固材料,其中添加1%废旧棉花(T1)处理坪床加固效果最佳,值得在运动场草坪建植中推广应用。
[期刊] 林业科学
[作者]
郭文静 王正 鲍甫成 常亮
由天然植物纤维材料与可生物降解塑料复合制备生物质复合材料是本世纪新的研究热点,也是复合材料科学发展的必然趋势并具有非常广阔应用前景的完全环境友好新材料。本文从复合材料的原材料、复合途径、复合材料性能改善及复合机制等方面论述天然植物纤维/可生物降解生物质复合材料的研究现状,并就生物质复合材料的发展趋势与前景进行分析。
[期刊] 华北农学报
[作者]
李益 胡尚连 卢学琴 蒋瑶 黄胜雄 李向前
从基因库中调取已完成测序的纤维素合成酶CesA(Cellulose synthase)基因序列和氨基酸序列,共涉及15个物种的89个基因,基于以上氨基酸序列,应用常用的系统发生关系树生成软件MEGA3.1,做出这89个基因的系统发生关系树。综合已知的模式植物CesA基因的功能(仅指初生壁或次生壁形成特异性),可推测某些未知功能基因的可能功能。研究还发现绿竹CesA基因与玉米和大麦CesA基因在系统发生关系和同源性方面关系密切。CesA一级结构可变区中半胱氨酸、丙氨酸、甘氨酸和丝氨酸等氨基酸的含量变化较大,在同一位点半胱氨酸多是与丙氨酸、丝氨酸和缬氨酸发生相互替换。
关键词：
纤维素合成酶 基因功能 系统发生关系
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
何洪城 陈超
主要对所研发的植物纤维多层复合板材进行了纤维含量对性能的影响的实验和分析,结果表明:当复合材料中纤维含量在30%时,各项指标性能均能达到较优,产品具有良好的物理、化学性能和环境学特性,达到室内家具使用要求,可代替普通人造板使用,同时生产和使用过程中均不会对环境造成危害,可降解,符合绿色环保材料要求,具有广阔的发展前景。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
吴振增 谢拥群 陈汀杰 蔡丽丽
以自制硼酸锌作为阻燃协效剂,并将其加到超轻质植物纤维材料中,研究硼酸锌与氯化石蜡的协同阻燃效果.采用粒径分布、红外分析对硼酸锌进行表征,采用扫描电子显微镜、氧指数仪对阻燃样品进行分析.结果表明:该硼酸锌的粒径较小、分布集中在200-500 nm,为三硼氧配阴离子和四硼氧配阴离子聚合而成;硼酸锌与氯化石蜡在纤维材料中分散均匀,能较好地吸附在纤维表面;加入硼酸锌后材料的氧指数有所提高,并使纤维基材料的阻燃等级达到难燃,减少了20%氯化石蜡的使用量.因此,硼酸锌与氯化石蜡对超轻质植物纤维材料具有较好的协同阻燃效应.
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