【摘 要】
:
我国竹材资源丰富,素有“竹子王国”的美称。竹子因生长速度快、再生能力强、成才早、产量高、强度高、成本低等优点,而被广泛应用于住宅、家具、包装、运输等领域。但因中空壁薄多节的特殊结构,其综合利用率不到40%,大量竹材在加工过程中成为废弃物,只能作为锅炉燃料,浪费资源的同时,造成了环境污染。利用竹废弃物制备竹塑可以节约资源,保护环境,提高竹废弃物的附加值,实现竹材资源的高效利用,是解决上述问题的有效途
【基金项目】
:
国家自然科学基金青年科学基金项目(31600459); 国家自然科学基金面上项目(31870547);
论文部分内容阅读
我国竹材资源丰富,素有“竹子王国”的美称。竹子因生长速度快、再生能力强、成才早、产量高、强度高、成本低等优点,而被广泛应用于住宅、家具、包装、运输等领域。但因中空壁薄多节的特殊结构,其综合利用率不到40%,大量竹材在加工过程中成为废弃物,只能作为锅炉燃料,浪费资源的同时,造成了环境污染。利用竹废弃物制备竹塑可以节约资源,保护环境,提高竹废弃物的附加值,实现竹材资源的高效利用,是解决上述问题的有效途径,具有重要科学意义和广阔应用前景。本文通过竹废弃物与常见木材废弃物以及不同部位竹材制备出了聚丙烯(PP)基复合材料,并对复合材料的性能及其影响因素进行了系统分析,揭示了竹木化学成分、微观结构对纤维形态及复合材料性能的影响规律,为高性能竹塑的制备提供了理论基础;通过热处理对竹废弃物进行改性,探究了热处理工艺及马来酸酐接枝聚丙烯对复合材料性能的影响规律,并对热处理经济可行性进行了综合评价,为热处理竹塑的实际生产提供了理论指导。本文的主要研究内容和结果如下:(1)对毛竹/PP、杨木/PP、桉木/PP、杉木/PP、染料紫檀/PP五种复合体系进行了系统研究。因抽提物含量低、灰分含量低、结晶度较高,杨木和桉木的长径比较大,其复合材料拉伸弯曲强度较高。因最高的木质素含量,杉木热稳定性好,其复合材料模量最高,其较高的小颗粒含量,抑制了PP基体结晶,降低了复合材料的加工性能。染料紫檀抽提物含量高达26.12%,结晶度低,抽提物抑制了PP基体结晶,降低了界面结合强度,染料紫檀/PP的强度较低,但抽提物的润滑作用有助于改善加工性能。因为半纤维含量高达22.63%,纤维素含量仅为34.70%,竹废弃物热稳定性最差,且长径比仅为2.07,毛竹/PP的力学性能最差。综合来看,竹废弃物制备的竹塑性能稍低于传统优质木塑,具有广泛应用的潜力,有进一步研究的价值。(2)利用整竹、竹青、竹肉、竹黄、竹节、竹废弃物等不同部位竹粉制备了竹塑复合材料,并对竹材不同部位竹粉的成分、结构、形态、及竹塑复合材料性能进行了系统研究,发现竹子不同部位因解剖结构和化学成分的差异,破碎机理不同,制备的竹粉形态和尺寸不同,最终导致了竹塑性能的差异。竹青中维管束分布致密,富含坚硬强韧的厚壁纤维细胞,纤维素和木质素含量最高,结晶度最高,刚性最大,粉碎时形成的纤维最长最细,平均长度和直径分别为996μm和191μm,长径比最大,达6.20,竹青/PP的强度较高,模量最高,抗蠕变能力最强;竹黄富含脆弱的薄壁细胞,半纤维素含量最高,木质素含量最低,结晶度最低,破碎时形成的竹粉最短,仅为419μm,长径比最小,仅为2.14,竹黄/PP的强度、模量和加工性能均为最差;竹节因为纵横交错的维管束结构,其竹粉拥有最粗糙的表面和最大的直径(249μm),延展性和韧性最好,竹节/PP的损耗因子、蠕变应变、断裂伸长率均为最高,冲击强度也较高。(3)利用自主研发的多功能植物纤维粉体干燥机对竹废弃物进行热处理,并对处理温度和时间,以及马来酸酐接枝聚丙烯的作用进行了探究。结果显示,竹废弃物经热处理后,可提取25~30wt.%的竹材有效成分提取液,提取液提纯得率为98.0~99.2wt.%,大幅提高了竹废弃物资源的附加价值,降低了竹塑的生产成本,且一定程度上提升了竹塑的力学性能和防霉性能,是一种经济可行的改性技术。160℃处理3h,在保持较低处理成本的情况下,制备的竹塑拉伸、弯曲强度略有提升,冲击强度提高了39%,霉变防治效率约为9.4%,综合收益率最高。MAPP的加入使竹塑的拉伸强度、弯曲强度、拉伸模量和弯曲模量分别提升了118%、82%、78%、33%,断裂伸长率降低了40%,尺寸稳定性提升了约25%,霉变防治效率达38%,但缺口冲击强度降低了约41%。
其他文献
杂交稻对我国及世界水稻增产发挥了重要作用,但杂交稻制种产量低是影响其进一步推广的主要限制因素之一。杂交稻制种的关键技术之一是如何提高母本的异交结实率,这与不育系的柱头外露率紧密相关,因此,不育系柱头外露率的遗传改良非常重要。野生稻具有异交特性,其柱头外露率普遍较高,挖掘野生稻高外露率基因将为改良不育系柱头外露率提供重要的材料基础,与栽培稻同属AA基因组的展颖野生稻(O.glumaepatula)的
高良姜(Alpinia officinarum Hance)是一种珍贵的药食同源的植物,富含多种功能性成分如天然精油、黄酮类化合物等,在食品、医药保健等各方面应用广泛。目前,国内外有许多针对高良姜根部的有效成分的研究和报道,充分利用其价值,但是茎叶直接被丢弃,其中的各种天然活性成分也未被有效地利用,造成资源的浪费。为了充分利用高良姜茎叶中的有效成分,提高高良姜资源的利用效益,本论文首先优化了高良姜
油茶是我国特有的油料作物,近年来,随着油茶栽种面积的扩大,其在生长过程中修剪整形、打叶时,产生的副产物油茶叶的量也随之增加。多酚是一种抗氧化性很强的物质,在植物叶片中含量较高,但油茶叶一直被当作废弃物,这就造成了极大的多酚原料浪费,若能合理有效利用这部分废弃资源,对于提高油茶叶的附加值具有重要意义。因此,本研究以油茶叶为原料,优选了油茶叶的干燥预处理方式,对油茶叶多酚的提取、纯化工艺进行研究与优化
1教学内容及目标解读《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出,数学是研究数量关系和空间形式的科学。在初中数学空间形式相关内容的学习过程中,应当注重发展学生的空间观念、几何直观、推理能力和模型思想。图形的对称、平移、旋转与位似是初中几何学习内容的四大重要变换,是研究特殊几何图形性质和图形之间关系的重要工具。
1课标要求与命题趋势课标要求:探索并理解平面图形的平移,在研究图形运动中进一步发展空间观念。认识并欣赏平移在自然界和现实生活中的应用,运用图形的平移进行图案设计。理解一个图形和它经过平移所得的图形中,两组对应点的连线平行(或在同一条直线上)且相等。在平面直角坐标系中,探索并了解将一个多边形依次沿两个坐标轴方向平移后所得到的图形与原来图形之间的关系,体会图形顶点坐标的变化。
青枯病是由青枯菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种土传病害,是番茄、茄子、辣椒、马铃薯等茄科蔬菜的主要病害,俗称“植物癌症”。目前生产上主要采用农业防治、药剂防治和生物防治的方法,但缺乏特效的药剂和持续的抗性品种。具有抗菌、抗虫、促进植物生长等多种功效的植物内生菌作为生物防治材料具有广泛的前景。为了找到一种有效的青枯菌生物防治方法,本文以“天然抗生素”之称的马齿苋(Port
锡兰钩虫(Ancylostoma ceylanicum)是一种人畜共患的动物源性钩虫。金属蛋白酶组织抑制剂(Tissue inhibitor of metalloproteinases,TIMPs)是基质金属蛋白酶(metarix metalloproteinases)的特异性抑制剂,广泛存在于脊椎动物与无脊椎动物体内,具有增强红细胞活性以及促进细胞生长等重要功能。鉴于TIMP对于各种生物的重要性
七彩菊枸杞美颜茶,顾名思义,是由七彩菊和枸杞子为主要原料制成的一款茶。七彩菊,是蜡菊的别称,又名洋菊花,变色菊,产于西藏高山之中,其花语为"金色的太阳"。七彩菊长在高山云雾中,吸山水之灵秀,采日月之精华,色彩靓丽,无污染,集观赏及饮用为一体,清香四溢,在杯中经水一泡,成为含苞欲放的花朵,或悬或浮,茶色晶黄、透亮,令饮者心旷神怡、心情舒畅,还能除烦定惊。七彩菊花朵饱满,看到她就有
汴绣是中国传统刺绣工艺之一,具有鲜明的地方性特色,是文化交流的重要纽带,对中华民族的文化传承起到了重要作用。汴绣在社会因素为前提的大背景下,深深扎根于宋绣的工艺风格,以绘制大型历史长卷为主要特色,结合苏绣与汴绣的先进针法,同时加以自身地域特色,逐步形成如今的成熟稳健而富有创新能力的汴绣工艺。从1956年汴绣被正式命名后,其根据时代背景的变化,在题材上依次出现仿宋绣的古代名画绣、国画风景系列、山水绣
虫生真菌是微生物农药资源中重要的组成部分,分离、鉴定并收集保藏虫生真菌,可丰富微生物农药杀虫活性物质的来源。而土壤中蕴含着丰富的真菌资源,是虫生真菌的宝库。本论文是全国土壤虫生真菌分离鉴定项目的一部分,采集了湖南(湘)、湖北(鄂)、河南(豫)、河北(冀)四省的土壤,分离鉴定土壤中真菌的种属。有关这四个省份虫生真菌资源的报道甚少,而这四个省份地形地貌复杂多样,纬度跨度大,气候类型多样,处于黄河和长江