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本课题研究了碱浓度、JFC浓度、沸煮时间对竹纤维性能的影响,并采用响应曲面对提取工艺进行优化设计,并对最优的提取工艺进行验证。采用提取的竹纤维(BF)与聚丙烯(PP)制备了不同比例的非织造布及其复合材料,研究了竹纤维含量对非织造布及复合材料力学性能的影响,并对非织造布与复合材料之间的性能进行关联性分析。研究了改性工艺对复合材料VOC释放及力学性能的影响。本课题通过响应面法对竹黄纤维的提取进行了优化,得到的最优提取工艺为碱浓度0.7%,JFC浓度0.3%,沸煮时间2.5h,得到的纤维的拉伸断裂强度为386.25MPa,摩擦系数为0.206,直径为191.79μm,与预测值接近,断裂强度405.08MPa,直径 175.59μm,摩擦系数 0.191。研究了不同质量分数竹纤维对非织造布及其复合材料性能影响,结果表明:非织造布断裂强力均随着竹纤维质量分数的增加呈下降趋势,当竹纤维质量分数为0时,纵向断裂强力最大为313.85N,横向最大断裂强力为63.96N;竹纤维质量分数为70%时,竹纤维非织造布的透气率达到最大,为2696.33mm/s;非织造布的热导率在竹纤维质量分数为60%时到达最大值,为0.1073W/(m·k)。竹纤维质量分数70%时复合材料综合力学性能、热导率和热扩散系数均最大,拉伸强度为37.18MPa,拉伸模量为3.88GPa,弯曲强度为65.02MPa,弯曲模量为5.38GPa,剪切强度为9.21MPa,热导率为0.3539W/(m·k),热扩散系数为0.3503mm2/s。研究了天然纤维成分与VOC释放的关系,并采用多种改性工艺对降低BF/PP复合材料VOC释放进行研究,结果表明:纤维素、木质素、半纤维素和甲醛释放有关,纤维素、脂腊质和乙醛释放有关。添加10%尿素和0.7%抗氧化剂的效果比单独添加尿素的效果好,VOC释放总量较未改性减少了 72.16%,甲醛减少了 53.36%,乙醛减少了 92.15%。对BF/PP复合材料进行尿素+抗氧化剂优化改性,在抗氧化剂浓度为0.9%时,改性效果最好,甲醛、乙醛、VOC释放总量的离子流浓度分别为9.87E-08g-1/A,2.12E-08g-1/A,1.21E-07g-1/A,较未改性复合材料分别降低了 58.52%,90.70%和74.09%。同时,随着抗氧化剂浓度的增加,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、剪切强度都呈下降趋势,在抗氧化剂浓度为0.3%时最大,分别为84.34MPa、7.50GPa、8.36MPa,在抗氧化剂浓度为0.9%时,力学性能最低为 6.85MPa,6.04GPa,7.62MPa。