植物纤维增强复合材料力学高性能化与多功能化研究

论文从植物纤维的微观结构、化学组成以及力学性能入手,针对植物纤维增强复合材料的界面性能,综述了国内外采用植物纤维表面处理方法来提升复合材料力学性能的研究进展,分析了所遇到的瓶颈,并进一步从复合材料结构设计的角度出发,充分利用植物纤维独特的多层次、多尺度的微观结构特点,通过揭示植物纤维增强复合材料多层次、多尺度的界面力学损伤破坏机制,实现了植物纤维增强复合材料的界面调控和力学高性能化。在此基础上,提出了植物纤维增强复合材料兼顾阻燃和声学性能的结构设计原则和特有的界面力学研究方法。此外,也介绍了相关基础研究成果在航空、轨道交通等领域的示范应用,并针对实现绿色复合材料的结构功能一体化的应用提出了未来研究方向。     

支持向量机回归法在近红外光谱测定植物纤维原料中甲氧基含量中的应用

以26个植物纤维原料为实验材料,由20个样品作校正样品,采用径向基核函数方法对纤维原料中甲氧基含量与纤维原料样品近红外光谱进行支持向量机(SVM)回归建模.以所建SVM回归模型对6个纤维原料样品中甲氧基含量进行预测,回归模型的预测结果与采用改良的维伯克法确定的甲氧基含量的相关系数为0.977,预测样本集的标准偏差为0.43.将SVM回归模型的预测效果与PLS回归模型的预测结果进行比较,所建近红外光谱测定植物纤维原料中甲氧基含量的SVM回归模型可用于实际植物纤维原料样品的定量分析,且具有较好的分析效果.     

植物纤维材料中化学成分含量模型的建立和含量测定方法

一种植物纤维材料中化学成分含量模型的建立方法，该方法包括采集植物纤维材料样品的近红外光谱，并采用化学计量学方法根据该近红外光谱建立植物纤维材料样品中化学成分含量的定量分析模型，其中，所述植物纤维材料样品至少部分为混合植物纤维材料样品，该混合植物纤维材料样品为所述至少一种化学成分含量已知的植物纤维材料样品的混合物。采用本发明提供的模型建立方法，只需要采集少量的化学成分含量分布不同的几个植物纤维粉末样品，即可获得建模所需的较多的化学含量不同的其它样品，从而大大减少样品的实地采集量，提高建模速度。通过控制化学含量的均匀分布还能够有效地提高模型的准确度。     

植物纤维及其提取物增强聚合物的3D打印成型研究

3D打印技术作为新型成型技术,近年来受到了巨大的关注,但常见的PLA、ABS等单体打印耗材由于其自身的不同缺点,限制了其进一步的应用。本文综述了植物纤维及其提取物增强聚合物复合材料在3D打印领域的应用研究进展,重点阐述了木纤维、竹纤维,秸秆纤维等常见植物纤维用于3D打印的研究现状,还介绍了纤维素、木质素、半纤维素等植物纤维提取物增强聚合物用于3D打印的研究情况。同时对植物纤维/聚合物材料存在的一些问题及改性方法进行了分析与展望。     

植物纤维微波辐射预处理的研究进展

综述了微波辐射预处理技术在植物纤维发酵、纸浆生产、木材加工三个化学加工中的应用研究进展。结果表明,微波辐射预处理能有效地提高植物纤维的化学反应和加工性能,而且预处理作用深度大,具有缩短反应时间,提高生产效率,降低生产能耗等优点。并且指出了微波辐射预处理植物纤维的不足:应用范围有限,其工业化研究处于探索阶段;升温快,反应过程不易控制。最后提出未来研究的重点:微波辐射预处理植物纤维加速反应机理、温度的控制和检测方法等方面。     

亚硫酸盐法制浆过程中纸浆卡伯值的在线测量——制浆废液中有机物组分的光谱分析

研究了马尾松亚硫酸氢钙法蒸煮废液 (红液 )及相关糖类的吸收光谱 ,并将废液经超滤分级处理后 ,对分级样品进行了可见光谱和红外光谱的定性分析。结果表明 :亚硫酸盐法制浆废液对可见光 (5 10nm)的吸收主要来自于分子量较高的木素磺酸盐。该研究为确定红液中木素浓度在线测量的合适波段提供了理论依据 ,并为纸浆卡伯值的在线分析打下了基础     

植物纤维增强聚乙烯影响因素的研究进展

聚乙烯(PE)是一种应用广泛的高分子材料,但其力学强度不足,为了满足人们对聚乙烯材料力学性能的要求,使用植物纤维对PE进行增强改性,使其成为新型轻量化的高强度材料,以扩大聚乙烯材料使用的广泛性。本文综述了影响植物纤维/PE抗拉强度和抗弯强度及其他力学性能的主要因素,并对植物纤维/PE增强改性的发展方向进行展望。     

天然植物纤维的改性与树脂基复合材料

对如象黄麻，亚麻，木材纤维，棉等十余种天然纤维的物理和化学改性方法以及将其应用于树脂基复合材料的性能作了系统的评述。     

关于植物纤维高值化利用课程教学实践与改革的探讨

植物纤维高值化利用是研究植物纤维原料,特别是纤维素、半纤维素、木质素三种天然高分子分离及其高值化加工利用的一门学科,是林产化工、制浆造纸、生物质能源等专业的一门重要基础课程。本文针对该课程的特点及教学改革进行了探讨,认为可采取以下措施:(1)教学内容设置核心知识,突出教学重点;(2)关注学科发展前沿,及时更新教学内容;(3)知识形象化促进理解,启发式教学启迪思维;(4)注意科学研究思维方式的传授,开展研讨专题讲座;(5)加强理论教学与实践的结合,改革考核方式,注重综合能力考查。