蒸气爆破预处理棉皮纤维对复合材料力学性能的影响.pdf

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1、塑料工业第38卷第5期CHINAPLASTICSINDUSTRY2010年5月蒸气爆破预处理棉皮纤维对复合材料力学性能的影响术陈华鑫，蔡思琦，冯彦洪，王松若，瞿金平(华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心聚合物成型加工T程教育部重点实验室，广东广州510641)摘要：采用自行设计的蒸气爆破装旨对棉秆皮进行预处理l并对处理后纤维的外观形态等方面进行了研究；使用正交试验设计来研究蒸气爆破预处理的爆破压力、含水率、保压时间等参数以及纤维的含量对线型低密度聚乙烯(LDPE)／棉皮纤维复合材料力学

2、性能的影响程度和显著性。结果表明：植物纤维的含量对复合材料的拉伸强度和弯曲强度性能影响呈高度显著，爆破力埘复合材料的托伸强度和弯曲强度性能影响呈显著，含水率对拉伸强度有影响，但对弯曲强度影响不显著，而保H时间对两个试验指标的影响都不显著。关键词：蒸气爆破；棉皮纤维；复合材料；力学性能；正交试验设计中图分类号：TQ325．12文献标识码：B文章编号：1005～5770(2010)05—0082—04InfluenceofSteamExplosionPretreatedCottonBastFiber

3、ontheMechanicalPropertiesofCompositeCHENHua—xin，CAISi—qi，FENGYan—hong，WANGSong—ruo，QUJin—ping(TheNewNationalEngineeringResearchCenterofPolymerMoldingEquipmentofSouthChinaUniversity，KeyLaboratoryforPolymer’mohlillgProcessingEngineering，MinistryofEduca

4、tion，Guangzhou510641，China)Abstract：Cottonbastwaspretreatedwithself—designedsteam—explosionequipment，theappearanceandmorphologywasinvestigated．Orthogonalexperimentaldesignwereusedtoanalyzetheeffectsofsteamexplo—sionparametersuchaspressure，moisturecon

5、tent，pressureholdingtimeandthefibercontentontheme—chanicalpropertiesofcomposites．Theresultsshowedthattheinfluenceoffibercontentwassignificantonbothoftensilestrengthandbendingstrengthofthecomposites．Tilesteamexplosionpressureinfluencedsig—nificantlyon

6、thetensilestrengthandbendingstrengthofthecomposites．Themoisturecontenthadeffectontensilestrength，whilelittleeffectonbendingstrength，andpressureholdingtimehadlittleeffect．Keywords：SteamExplosion；CottonBastFiber；MechanicalProperties；OrthogonalExperimen

7、talDesign开发植物纤维聚合物复合材料存环境保护和资源(SteamExplosion)是近年来发展较快、有效、低成利用两方面都有重要的意义。植物纤维增强聚本、无污染的植物纤维改性技术，具有处理时间短，合物复合材料制品将能有效减缓甚至免除植物纤维焚化学用品量少，能耗低等优点。烧和塑料废弃物对环境造成的污染，并减少木材及石在各种农作物秸秆纤维中，棉皮纤维的纤维素质油基塑料等紧缺资源的消耗。但是作为增强材料的植量分数最高，且其纤维柔韧细长，弹性和强度好，物纤维与聚合物基体之间存在着一层组成和结构

8、与两是理想植物纤维增强材料，但是目前国内关于棉皮纤相均不相同的物质即界面层。界面层的性质对复合材维复合材料的研究报道尚不多见。本文采用蒸气爆破料的性能有决定性的影响，如何改善植物纤维与塑料对棉皮进行预处理，观察蒸气爆破后棉皮纤维的外观基体的界面结合强度是植物纤维复合材料研究的关键形态变化，并制备棉皮纤维增强复合材料，运用正交问题。对植物纤维进行改性预处理，是提高界面结合试验法研究蒸气爆破的参数和棉皮纤维含量对复合材强度的有效途径之一l3j。其中，蒸气爆破技术料力学性能的影响。$国家自然科学基金资