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物理法竹材分离成纤机理研究及工艺优化

作　者: 高路
导　师: 王越平
学　校: 北京服装学院
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 竹纤维制取物理法分离成纤机理细观力学分割成纤
分类号: TS102.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

近年来,竹纤维作为一种新型的天然植物纤维,以其独特的性能越来越受到业内人士及消费者的关注,对其研究热潮不断高涨,但由于对竹材特性了解不够深入,对其成纤机理难以把握,从而导致竹纤维的发展缓慢,在市场上很少见到真正的竹纤维制品。本课题的研究希望对完善竹纤维分离理论,探索竹纤维最佳制备工艺具有一定的指导意义。本文针对目前竹纤维制取方法中存在的问题和不足,借助复合材料的研究方法,将竹材视为一种天然的单向纤维增强复合材料,对竹材的分离过程进行研究,提出了“负荷----松弛、滑移----成纤”的竹材分离成纤理论,采用细观力学的研究方法得出竹材分离的条件,然后通过实验摸索竹材分离的有效形式。结果表明:竹材的分离效果与载荷的形式及大小等因素有关,竹材最佳分离方式是施压和超声波处理的组合方式。本文还对竹材分割成纤的可行性进行了分析,并通过实验对竹材分割成纤的工艺参数进行了优化。通过单因素和正交实验得出了影响竹纤维性能指标的因素,结果表明:刀具密度,刀具排数及刀具作用次数对纤维性能指标有较大影响。本课题研究的竹纤维的制取过程主要采用物理方法,并辅以化学处理,将竹纤维从竹材机体中分离并提取,在不损伤强力的情况下提高纤维的细度、均匀度和制成率,以达到纺织用纤维的基本要求,为竹纤维制取的工业化生产提供理论指导。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章文献综述  8-19
  1.1 竹材概述  8-12
    1.1.1 竹材的宏观结构  8
    1.1.2 竹材的微观结构  8-11
    1.1.3 竹材的化学组成  11-12
  1.2 竹纤维制取方法的研究现状  12-16
    1.2.1 化学制取法  12-13
    1.2.2 生物制取法  13-14
    1.2.3 物理制取法  14-15
    1.2.4 联合制取法  15-16
  1.3 竹纤维分离机理的研究现状与发展  16-17
  1.4 竹纤维分离机理的研究方法  17-18
  1.5 本课题的研究目的、内容及意义  18-19
    1.5.1 本课题研究的目的、主要内容  18
    1.5.2 本课题研究的意义  18-19
第2章竹材分离成纤机理研究  19-31
  2.1 竹材材性研究  19-22
    2.1.1 实验部分  19-20
    2.1.2 结果与讨论  20-22
  2.2 竹材分离成纤机理分析  22-24
    2.2.1 单向纤维增强复合材料的结构特点  22
    2.2.2 单向纤维增强复合材料的破坏理论  22-23
    2.2.3 竹材分离成纤的机理分析  23-24
  2.3 竹材界面脱粘的细观力学分析  24-28
  2.4 竹材分割成纤的可行性分析  28-30
    2.4.1 成纤过程分析  28-29
    2.4.2 分割成纤方法的特点  29-30
  2.5 本章小结  30-31
第3章物理法对竹材分离效果的研究  31-40
  3.1 实验部分  31-32
    3.1.1 实验材料  31
    3.1.2 实验材料的预处理  31
    3.1.3 实验仪器  31-32
  3.2 实验方法及结果讨论  32-38
    3.2.1 单一作用力对竹材分离效果的影响  32-37
    3.2.2 组合力对竹材分离效果的影响  37-38
  3.3 本章小结  38-40
第4章分割成纤方法的参数优化  40-55
  4.1 实验部分  40-43
    4.1.1 分割成纤实验  40-42
    4.1.2 纤维性能指标测定实验  42-43
  4.2 单因素实验结果与分析  43-51
    4.2.1 环境因素对纤维性能指标的影响  43-44
    4.2.2 竹材自身因素对纤维性能指标的影响  44-45
    4.2.3 机械参数因素对纤维性能指标的影响  45-51
  4.3 正交实验结果与分析  51-54
  4.4 本章小结  54-55
结论  55-56
参考文献  56-59
攻读硕士学位期间发表的学术论文  59-60
致谢  60

物理法竹材分离成纤机理研究及工艺优化

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