。棕榈纤维密度,热值为 4000Kcal/Kg,水分为12-30%,灰分3%,直径为70mm, 长度为50-300cm,产地是马来西亚。棕榈(学名Trachycarpusfortunei00),又称棕树、唐棕、铁扇棕、鬣葵等,是棕榈属的一种常绿乔木。
床垫填充物什么材质好
床垫填充物什么材质好,在我们的居家装修和室内摆放等方面,大家也是比较重视的,也会提前的了解很多相关的内容,但对于选择还是比较繁多的,以下整理了床垫填充物什么材质好。
1、丝瓜络
《本草纲目》中记载丝瓜络性干寒,可活血祛风、通络止痛,具有降血脂、预防缺血性心肌损伤和镇静抗炎的功效。生物质丝瓜海绵主是利用丝瓜络天然纤维网状结构和高强度、高透气、高吸湿散湿性,以及低碳、环保、可再生等优良性能开发的纯天然植物纤维材料。
生物质丝瓜海绵床垫
纯天然植物纤维床垫
天然空间网络结构,三维立体气体循环系统,更加透气环保的床垫
高吸湿散湿性,动态优化微环境的床垫
镇静助眠的床垫
有效抗菌的床垫
有效促进血液循环和新陈代谢的床垫
有效活血舒筋,消除疲劳的床垫
有效呵护脊柱健康的床垫
@支撑性能定量化设计的床垫
(1)有睡眠障碍或腰部有病痛症状或备孕和孕中的人群可以推荐使用纯丝瓜海绵床垫(纯天然环保、透气、散湿、助眠、镇静、抗菌、零甲醛,同时硬度相对较大,稳定);
(2)处于亚健康状态的人群,体重较大o人群的建议使用丝瓜+邦尼尔弹簧的床垫,体重适中或体重偏低的人群建议推荐使用丝瓜海绵+独立袋装弹簧床垫。慢回弹,指材料具有缓慢变形的能力,外力使其变形后,会缓慢地回复原先形状。即材料具有一种兼具黏性和弹性的特性,吸收冲击动能,并能反复使用且不至于永久变形。
2、记忆棉
因为明显具有慢回弹性能的材料,以聚氨酯慢回弹海绵(记忆海绵MemoryFoam)为代表,所以慢回弹常特指记忆海绵。该材料具有显著的黏弹特性,体现很柔软的'材料特性,并有很强的冲击能吸收能力,同时对与其接触的施压物(或人体)体现很小的反弹力。这种材料分子对温度很敏感,所以又称为温感记忆绵。
(1)、感温特性
指对人体温度进行感应,逐渐变的柔软起来,同时吸收人体压力将人体调整到最舒适的姿势状态。而对于下方未接触到人温度的部分,其依然保持充分的支撑力。
(2)、黏弹特性
指产品受压而下陷,但又不会表现出强烈的反弹力(如黏土受压下陷);当压力移除后产品又会逐渐恢复到原有外形(如弹簧复原);
将“慢回弹”称呼为“零压力海绵”,意思是躺在上面时感觉好象浮在水面/或云端,皮肤没有压迫感;其实是慢回弹材质能将不规则形状的压迫调节为最均衡的状态,即能缓慢变形适应压迫物体,又能提供最均匀的支撑力;聚氨酯为温度感应型材质,产品随季节变化,会有一定程度的软硬变化,属于正常现象。
床垫应该如何选购什么样的床垫比较好
弹簧床垫
弹簧床垫在生活中最为常见,属于性能较优的床褥。因其床芯由弹簧组成而命名为弹簧床垫。据了解,每个床褥所用的弹簧可多达500~800个。而名牌床褥的弹簧则是选用优质的碳素弹簧钢丝制成的弹簧,这也是床垫价格不一的根本性因素。
优点:弹性好,承托性能较佳,能因应人体曲线予以较好的承托和支持;透气性较强,不易发生霉变;寿命期长。
参考价位:400-1000元
适合人群:大众消费者
棕榈床垫
棕榈床垫也称为全棕床垫,用棕榈纤维编制而成,属于植物性材料制作的床垫,主要利用棕榈本身的粗长而富有弹力的纤维,经过处理后编织成网状结构。
优点:质地较硬,价格低廉,不易变形、对有腰、颈、脊柱疾病或骨质增生有一定疗效。
缺点:容易发霉,南方沿海地区不太适合使用。
参考价位:300-600元
适合人群:中老年人和青少年儿童
乳胶床垫
乳胶床垫属于泡沫床褥,用聚氨酯类化合物制成,又称PU泡沫床褥。
优点:柔软度高、吸水性强
缺点:透气性低、长时间使用易与胶垫粘紧、价格昂贵
参考价位:200-800元
适合人群:中青年人群
磁床
磁床又名“磁性床褥”或“磁性床垫”。常见的磁床就是在弹簧床垫的基础上,在床褥的表层每隔15CM(6英寸)置有一块特制的磁片,以产生稳定的磁场。
优点:利用磁的生物效应,以达到镇定、止痛。改善血循环、消肿,以及降低过高血压的作用。这种床褥属于保健性床褥事前应先征询医师的意见。
缺点:个体对磁特别敏感或者使用时间过长,会出现一些副作用。
参考价位:800-2000元
适合人群:中老年人、肩周炎、精神紧张等的病患者
气床
气床又名充气床褥,或充气床垫,床垫内有充气管系统,分别有充气及排气装置。
优点:便于携带或收藏。气床对身体有一定的承托力,并可通过控制充气量来适当调节床褥的软硬度。
缺点:使用过程中产生浮动感干扰睡眠质量。
参考价位:100-300元
适合人群:野营爱好者
我认为不存在最好的床垫,只有最适合的床垫。购买床垫的时候应根据自身需求理智购买,在购买时外观美丽更要讲究实在,好床垫是睡出来的而不是坐出来的。所以,推荐买大品牌的床垫,才能睡的安心,用的放心。
薄床垫选购技巧推荐
1、首先当我们在选择时候就是要看床垫它的外观,首先要看就是看薄床垫尺寸是不是自己想要那种,还有它的外观颜色可以满足自己的需求吗,再检查一下表面是否平整,观察一下有没有出现一些跳线的情况。
2、而且在选择时候还可以使用鼻子闻闻床垫有没有异味,如果你选择的床垫味道是属于那种比较浓烈,那么这边床垫不建议选择。
3、在选择时候还可以使用手来拍打床垫,这样就可以感觉出这个床垫它的松软度,再用手压,这样就是可以感觉床垫的回弹力,最好就再来听一下它的回声,特别是弹簧床垫,如果有听到那种嘎吱嘎吱的声音,那么就可以说明这个款床垫的弹簧已经生锈。
4、最后可以自己躺上去试试床垫的舒适度,首先我们试的就是这款床垫它对腰部承托力,其次还是试就是床垫对身体其他各部分的承托力,如果都能够完美贴合人体,就可以说明这是一款很健康床垫。
薄床垫和厚床垫有什么区别
1、厚度
一款合适的床垫对于我们睡眠好坏还是有很大的关系的,所以说选择床垫的好坏也是特别的关键。特别是我们在选择床垫薄厚的时候,根本不是那种越薄或是越厚就越好。
薄床垫和厚床垫的区别首先要看的一点就是看它的厚度。床垫厚度跟其承托力也是没有多大关系的,特别是我们要看的弹簧床垫,乳胶床垫它们的厚度,一般来说这它们的厚度分别为3cm、5cm、7、5cm、10cm、12cm、15cm、18cm、20cm等,比如说像婴儿床垫厚度相对来说比较薄,它们的厚度大概就是在3cm左右。弹簧床垫最合适的厚度就是在12cm-18cm。
2、舒适度
那么对于薄床垫和厚床垫它们的第二区别就是舒适度。尤其是对于弹簧床垫,如果弹簧厚度没变,那么只能够加厚底面垫料,对于床垫舒适度的调整,也不是人们所说的承托力。对于这一问题还是要根据个人来定,如果是按照国产厚度来定的话,它的厚度一般为22cm左右。
单纤维拉伸性能测试1概述纺织纤维的拉伸性能测试是纤维品质检验的重要内容,纺织纤维在加工和使用过程中会受到各种外力的拉伸作用而产生变形,甚至被破坏,拉伸性能与纤维的纺织加工性能和纺织品的服用性能有密切的关系。2目的与要求掌握单纤维拉伸性能的测试方法,了解电子单纤维强力仪的结构和原理,并对试样的测试结果进行处理和分析。3采用标准 采用标准:GB 9997《化学纤维单纤维断裂强力和断裂伸长的测定》、GB/T 14337《合成短纤维断裂强力及断裂伸长试验方法》 相关标准:GB/T 14334《合成短纤维取样方法》、GB/T 14335《合成短纤维线密度测试方法》、GB 6529《纺织品的调试和试验用标准大气》等4 仪器与用具 LLY-06型电子单纤维强力仪,见图1。 黑绒板、镊子、天平。5原理被测单纤维的一端由上夹持器夹持住,另一端施加标准规定的预张力后由下夹持器夹紧。测试时下夹持器以恒定的速度拉伸试样,下夹持器下降的位移即为纤维的伸长。试样受到的拉伸力通过和上夹持器相连的传感器转变成电信号,经放大器放大及A/D转换器转换后,由单片机计算出纤维在拉伸过程中的受力情况。原理框图见图2。6取样按GB/T 14334取出实验室样品。7环境及修正 预调湿用标准大气,温度不超过50℃,相对湿度10%~25%。 调湿和测试用标准大气按GB 6529执行:温度(20±2)℃,相对湿度(65±3)%。8试样及制备从实验室样品中随机均匀取出10g作为测试样品,进行预调湿和调湿,使试样达到吸湿平衡(每隔30min连续称量的质量递变量不超过)。从已达平衡的样品中随机取出约500根纤维,均匀铺放于绒板上以备测定。9程序与操作 确定测试参数 名义隔距长度纤维名义长度大于或等于35mm时名义隔距长度为20mm;纤维名义长度小于35mm时为10mm。 拉伸速度按表1设定。表1 纤维拉伸速度设定 纤维平均断裂伸长率,% <8 ≥8,<50 ≥50 拉伸速度,mm/min 50%名义隔距长度 100%名义隔距长度 200%名义隔距长度 预张力腈纶、涤纶:;丙纶、氯纶、锦纶:。注:预张力按纤维的名义线密度计算,湿态试验时,预张力为干态时的一半,某些纤维如不适合上述预张力,经有关部门协商可另行确定。 计算线密度按GB/T 14335《合成短纤维线密度试验方法》测定该试样的平均线密度。 仪器调整 打开电源开关,预热10min。 调节夹持器距离,使上下夹持器的隔距等于纤维的名义隔距长度。 用力值砝码校验仪器测力系统准确度。 测试 一次拉伸断裂测试 设置测试参数将仪器功能设定为一次拉伸断裂测试,同时设定预加张力、初始长度、试样线密度、拉伸速度、测试次数等参数。 取下上夹持器, 用张力夹随机地从绒板上夹取一根纤维一端,另一端用上夹持器夹紧,然后将上夹持器挂在挂钩上,试样在规定的张力下悬垂并穿过下夹持器,夹紧下夹持器。应保证纤维放在上、下夹持器的中间位置。 按“拉伸”键,仪器开始拉伸,拉伸断裂后,下夹持器返回,显示屏显示断裂强力、断裂伸长、断裂时间、断裂功、初始模量及三个不同伸长时的应力值。 重复测试,每个试样测试50次,直到本组测试完毕。仪器可显示和打印一组的平均值(X),标准差(S)、不匀率(CV值)及每一根试样的测试结果。 定伸长弹性测试纤维被拉伸至设定伸长值L1(即纤维总伸长)后,仪器自动停止拉伸,让纤维即处于应力松弛状态,并维持设定时间T1(即定时1)下夹持器回升,纤维内应力逐渐减小,至设定的预张力值时的伸长回复值即纤维的急弹性变形L2 。夹持器停止,让纤维继续松弛设定时间T2(即定时2)后,下夹持器继续回升到达上限位置后,再次拉伸纤维,当纤维内应力等于设定的预加张力时,对应的拉伸值为纤维的塑性变形L3,下夹持器则回升到上限位后自停,结束测试。 设置测试参数选定定弹性拉伸功能,并设定预加张力、初始长度、定伸长百分率、拉伸速度、定时1(T1)、定时2(T2)、测试次数等。注:定伸长百分率是相对于初始长度而言的。 按标准要求夹好纤维,同。按“拉伸”键,仪器自动测试并显示和打印L1、L2、L3、L4(总弹性L4=L1—L3)以及弹性功回复率W2/W1(其中W2为纤维回复时所做的功,W1为纤维拉伸到定伸长值时所做的功)。当到达设定的测试根数时,仪器显示或打印出L1、L2、L3、L4及W2/W1的统计值(X、S及CV)。 其他拉伸性能测试根据不同的测试要求,按上述方法在仪器上设定不同的拉伸功能和相应的参数进行测试,可得到反映纤维拉伸性能的其它指标,具体操作详见单纤维强力仪的说明书。10结果计算 平均断裂强力(14-1)式中: -断裂强力测得值,cN;―测试根数;-平均断裂强力,cN。 平均断裂强度(14-2)式中: -平均断裂强力,cN;-实测线密度,dtex;-平均断裂强度, cN/dtex。 平均断裂伸长率(14-3)式中: -断裂伸长率测得值,%;―测试根数;-平均断裂伸长率,%。 断裂强力和断裂伸长率的标准差及变异系数(14-4)(14-5)式中: -标准差;—断裂强力、断裂伸长率的各次测得值;——断裂强力、断裂伸长率的平均值;―测试根数;-变异系数,%。注:强力、断裂强度、变异系数均计算到小数点后三位,按GB 8170修约到小数点后二位。伸长率计算到小数点后二位,修约到小数点后一位。11测试报告 说明: 执行标准,仪器型号,试样名称,夹持的长度,温湿度等。 结果计算:平均断裂强力,平均断裂强度,平均断裂伸长率,断裂强力和断裂伸长的变异系数等。纤维:21或22号切片胶原纤维被伊红染成粉红色,为粗细不等的束状结构,交叉排列,有的较直或呈波浪形,其中的原纤维大多看不清。弹性纤维染成蓝紫色,单条分布而不成束,纤维粗细不等,有分支,并交织成网。高倍镜下绘图,显示部分疏松结缔组织。注解:胶原纤维、弹性纤维、成纤维细胞、巨噬细胞、肥大细胞和浆细胞。
单纤维拉伸性能测试1概述纺织纤维的拉伸性能测试是纤维品质检验的重要内容,纺织纤维在加工和使用过程中会受到各种外力的拉伸作用而产生变形,甚至被破坏,拉伸性能与纤维的纺织加工性能和纺织品的服用性能有密切的关系。2目的与要求掌握单纤维拉伸性能的测试方法,了解电子单纤维强力仪的结构和原理,并对试样的测试结果进行处理和分析。3采用标准 采用标准:GB 9997《化学纤维单纤维断裂强力和断裂伸长的测定》、GB/T 14337《合成短纤维断裂强力及断裂伸长试验方法》 相关标准:GB/T 14334《合成短纤维取样方法》、GB/T 14335《合成短纤维线密度测试方法》、GB 6529《纺织品的调试和试验用标准大气》等4 仪器与用具 LLY-06型电子单纤维强力仪。 黑绒板、镊子、天平。
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高性能纤维性能分析【摘要】分析了碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑 (POB)纤维和 M5 纤维等高性能纤维的重要特性以及它们的应用状况。 【关键词】高性能纤维;先进复合材料;分子结构;重要特性;应用 [中图分类号]TS102,528 [文献标识码]A [文章编号]1002-3348(2005)01-0054-04 高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从 20 世纪 60 年代开始研发并推广的纤维材 料, 它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。 所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩 3 强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m )等优良物性的纤维材料,它是近年来纤维高分 子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。 高性能纤维可用于防弹服、 蹦床布等特种织物的加 工及纤维复合材料中的加固材料,其发展涉及许多不同的领域。本文分析和比较了碳纤维、 超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5 纤维等高性能 纤维的特性以及它们的应用状况。 1 高性能纤维 1·1 高性能纤维分类 无机纤维:碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维等。 有机纤维:超高强聚乙烯纤维(HPPE)、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO) 纤维、M5 纤维等。 1·2 碳纤维 碳纤维的生产始于 20 世纪 60 年代末 70 年代初, 由有机纤维如腈纶(PAN)纤维、 粘胶纤 维或沥青纤维经预氧化、 炭化和石墨化加工而成。 碳纤维的石墨六方晶体结构决定了其强度 大、模量高等优良性能,如日本东丽公司生产的 T-400 碳纤维,拉伸强度可达 ,断 裂伸长率为 。碳纤维不燃烧,化学性能稳定,不受酸、盐等溶媒侵蚀。 1·3 超高强聚乙烯纤维 高强高模聚乙烯在 20 世纪 70 年代出现, 具有超高分子量, 高取向度, 且分子间距很近, 3 使纤维具备高强高模的特征, 其密度具有 , 是唯--能浮在水面上的高强高模纤维。 除此之外,其他机械性能亦比较突出,如良好的韧性和耐疲劳性能,耐高速冲击性等。 1·4 芳香族聚酰胺纤维 20 世纪 70 年代,人们开始从事液晶态纺丝技术的研究,用于纺制高性能纤维,与普通 纺丝的分子结构截然不同,液晶态纺丝时形成的分子链只有刚棒状高取向的有序结构。 图 1 液态高聚物分子的构型示意图 (a)为典型普通大分子,为无规则线团;(b)为刚性大分子, 在没有良好侧向作用和导向情况下的状态;(c)为无规的棒状 液晶;(d)为向列型液晶 芳香族聚酰胺是最为人所熟知的,通过液晶纺丝纺制的高性能纤维,如 Kevlar(聚对苯 二甲酰对苯二胺纤维)、 Twaron(聚对苯二甲酰间苯二胺纤维)、 Technora(聚对苯二甲酰对苯 二胺纤维)等,如图 3 所示,为芳香族聚酰胺高结晶和高取向分子结构。这类纤维性能比较 均衡,具有高强伸性能, 高韧性、耐腐蚀、耐冲击、较好的热稳定性,不导电,除了强酸和强碱外,具有较强的抗化 学性能。 图 3 芳香族聚酰胺晶体结构图 聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维 1998 年国际产业纤维展览会上,日本东洋纺展出了商品名为 Zylon 的 PBO 纤维,其化 学名为聚对苯撑苯并双恶唑,化学结构为: 1·5 PBO 纤维采用液晶纺丝法纺丝,由苯环和苯杂环组成的刚棒状分子结构以及分子链的高 取向度, 决定了它的优良性能。 PBO 初纺普通丝(AS 丝-标准型)就具有 以上的强度 和 以上弹性模量, 经热处理后可得到强度不变、 模量达 的高模量丝 (HM 丝-高模量型)。PBO 作为一种新型高性能纤维,具有高强度、高模量、耐热性、阻燃性 4 大特点,其强度与模量相当于 Kevlar (凯夫拉)的 2 倍,限氧指数(L01)为 68,热分解温 度高达 650℃,在有机纤维中为最高,被认为是目前具有最高耐热性能的有机材料之一。 表 1 PBO 纤维的性能 性能 PBO 一 AS PBO—HM 密度(g/cm3) 抗拉强度(GPa) 拉伸模量(GPa) 180 280 断裂延伸率(%) 热分解温度(℃) 650 650 L01(%) 68 68 表 2 PBO 纤维与其他纤维的主要性能比较 性能 PBO-HM Kevlar-49 宇航级碳纤维 密度(g/cm ) 纤维直径(?m) 抗拉强度(Gpa) 拉伸模量(CPa) 断裂延伸率(%) 3 24 280 12 115 6 230 热分解温度(℃) 650 550 一 1·6 M5 纤维 PBO 纤维推出的几年后,阿克卓·诺贝尔(Akzo Nobel)公司开发了一种新型液晶芳族杂 环聚合物:聚[2,5-二烃基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑],简称 "M5"或 PlPD,化学结构为: M5 纤维的结构与 PBO 分子相似——刚棒结构。 M5 分子链的方向上存在大量的-OH 和-NH 在 基团,容易形成强的氢键。如图 4 所示,与芳香族聚酰胺晶体结构不同,M5 在分子内与分 子间都有氢键存在,形成了氢键结合网络。 图 4 为 M5 纤维沿分子链轴方向的晶体结构,虚线为氢键。 图 4 M5 晶体结构 比较图 3 与图 4 可以清楚地看出,M5 大分子所形成的双向氢键结合的网络,类似一个 蜂窝。这种结构加固了分子链间的横向作用,使 M5 纤维具有良好的压缩与剪切特性,压缩 和扭曲性能为目前所有聚合物纤维之最。 2 高性能纤维特性分析比较 碳纤维石墨层面上碳-碳共价交键的存在,使作用于碳纤维上的应力,从一个石墨层转 移到相邻层面, 这些共价交键保证了碳纤维具有高的拉伸模量和压缩强度。 但这些共价键为 纯弹性键,一旦被打破,不可复原,即不显示任何屈服行为。所以碳纤维受力时,应力-应 变曲线是线性关系,纤维断裂是突然发生的。 有机纤维的性能取决于分子结构、分子链内键及分子链间结合键。如前所述,超高强聚 乙烯纤维、PBO 纤维都具有优良的性能,但由于超高强聚乙烯纤维大分子链间的结合键为弱 的范德华键,使其纤维易产生蠕变,压缩强力较低,另外超高强聚乙烯纤维耐热性和表面粘 合性有限,因而不适合用作加固纤维。而 PBO 纤维也因大分子链间没有形成氢键结合、作用 力较弱,使得其压缩和扭曲性能较低,加之纤维表面惰性强,与树脂的结合能力较差,在复 合材料成型过程中,有明显的界面层,从而影响也限制了 PBO 的应用。 芳香族聚酰胺纤维高结晶度、高取向度的分子结构,使其具有高强伸性能,也是由于大 分子链间弱的作用力 (范德华键),造成大分子链间剪切模量及压缩强度低。芳香族聚酰胺 纤维由氢键结合成的薄片状结构在受压缩载荷作用时易塑性变形, 薄片相对容易断开, 在严 重过载时会出现原纤化,最终导致压缩失效。 分子链间结合键以 M5 比较理想, M5 大分子间和大分子内的 N-H-O 和 O-H-N 的双向氢 在 键结构,是其具有高抗压性能的原因所在,热处理后的 M5 纤维,拉伸模量可达 360GPa,拉 伸强度超过 4GPa,剪切模量和抗压强度可达 7GPa 和 。此外 M5 而大分子链上含有羟 基,使它与树脂基体的粘结性能优良,采用 M5 纤维加工复合材料产品时,无需添加任何特 殊的粘合促进剂,且具有优良的耐冲击和耐破坏性。有资料显示,以 M5 为加固纤维的复合 材料,在压缩过载的情况下,测试样品仍能继续承受显著的(压缩)载荷,与之相比,碳纤复 合材料会粉碎,而芳香族聚酰胺复合材料则会被挤成纤丝状薄片(原纤化)。如图 5、图 6 分 别为一个碳纤维和一个 MS 纤维复合材料的失效测试条,显示了脆性与韧性失效之间的明显 差异。此外,M5 纤维的刚棒结构又决定了它有高的耐热性和高的热稳定性,空气中热分解 温度达到了 530℃,超过了芳香族聚酰胺纤维,与 PBO 接近,极限氧指数(LOI)为 59,在 阻燃性方面也优于芳纶。 图 5 碳纤维复合材料测试条的失败 图 6 M5 纤维料测试条的失败 表 1 为几种高性能纤维力学及物理特性。 表 1 高性能纤维的力学和物理特性 特性 高 强 度 超高强聚 高 模 量 芳 香 族 高 模 量 高模量 M5 纤 碳纤维 乙烯纤维 聚酰胺纤维 PBO 纤维 维(实验值) 抗拉强度(GPa) 伸长率(%) 拉伸模量(GPa) 压缩强度(GPa) 压缩应变(%) 密度(克/cm ) 标准回潮率(%) 限氧指数(LOI) 3 230 一 一 一 一 一 115 29 280 68 330 59 空气中热老化起 800 150 450 550 530 始温度(℃) 从表 1 看,M5 纤维的各种性能指标都接近或超过其它高性能纤维,为综合性能优良的 高性能纤维。 3 应用与前景 目前超高强聚乙烯纤维的应用主要是加工防弹用特种织物、防弹板、渔业用绳网、极低 温绝缘材料、混凝土补强加固用试验片材、光缆补强材料、降落伞绳带、汽车保险杠等。芳 香族聚酰胺纤维常见的品种 Kevlar、Twaron、Technora 纤维等,主要应用有作为复合材料 的增强体、渔业工业等用绳网、防弹服、防弹板、头盔、混凝土补强材料等。碳纤维的优良 特性使其广泛用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料,应用于宇宙机械、电波望远镜 和各种成型品,还有直升飞机的叶片、飞机刹车片和绝热材料、密封填料和滤材、电磁波屏 蔽材料、防静电材料、医学材料等。PBO 纤维从问世以来就受到人们的关注,其应用主要有 防冲击方面的加固补强材料、复合材料中的加固材料,用于防护的防弹服、防弹头盔、消防 服、高性能及耐高温传动带、轮胎帘子线、光纤电缆承载部分、架桥用缆绳、耐热垫材等。 与各种高性能纤维相比,M5 纤维的综合性能更优越,这使得它的应用领域更广泛。尤 其是 M5 纤维的抗冲击力和耐破坏性,使它在制造经济、高效的结构材料方面有广阔的应用 前景,如应用于航空航天等高科技领域,在高性能纤维增强复合材料中 M5 也具有很强的竞 争力。当前 M5 纤维的研究比较活跃,随着研究的深人,其性能和应用将得到不断的提高和 拓展。 高性能纤维的不断创新是高性能产业用纺织品及复合材料用纤维领域的重要进步, 随着 世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展,以及军事、航空航天、海洋开发、产业应用的 迫切需要,高性能纤维的开发与应用前景将更为广阔。新型高性能纤维M5的研究与应用摘要:本文介绍了一种新型液晶芳族杂环聚合物,聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4',5'-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5).简述了M5纤维的制作方法,M5纤维特殊的分子结构特征,并通过与其它高性能纤维的比较,阐述了M5纤维优良的性能,特别是其良好的压缩与剪切特性.除此之外,M5纤维的高极性还使其更容易与各种树脂基体粘接,这使M5纤维的综合机械性能比目前其它高性能纤维都好.文中还展望了M5纤维的应用前景.前言近年来,随着对有机高性能纤维的不断深入研究,在刚性高性能纤维领域已经取得了很大的进展.但大多数高性能纤维,因分子间结合力的薄弱而导致某些力学性能上的不足,如PBO纤维大分子链间较弱的结合力,使其压缩和扭曲性能较差.纤维材料的压缩性能,主要取决于纤维大分子之间的相互作用程度[1,2].通常纤维扭转模量可作维表征大分子之间相互作用程度的一个量度.因此,如何增强大分子链之间的相互作用,已成为进一步强化刚性聚合物纤维力学性能的一个重要问题.作为Akzo-Nobel实验室的研究成果,一种新型的高性能纤维,即著称的M5已经被研究出来.聚合物是聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑){poly[2,6-diimidazo(4,5-b:4',5'-e)pyridinylene-1,4(2,5-dihydroxy)phenylen],PIPD}纤维(简称M5)[3].由于M5纤维沿纤维径向即大分子之间存在特殊的氢键网络结构,所以M5纤维不仅具有类似PBO纤维的优异抗张性能,而且还显示出优于PBO纤维的抗压缩性能.1高性能纤维 单体的选择及M5的合成[4]在M5聚合物的制备过程中,其关键步骤是单体2,3,5,6-四氨基吡啶(2,3,5,6-tertraaminopyridine,TAP))的合成.TAP可由2,6-二氨基吡啶(2,6diaminopyridine,DAP)经硝化还原后制成,反应方程式如下所示:在M5的合成过程中,TAP需经盐酸化处理并以盐酸盐形式参与聚合反应.若TAP直接以磷酸盐的形式参与反应,不但可以避免盐酸腐蚀作用,还可以加快聚合反应速度,但却易发生氧化作用.另一单体2,5-二羟基对苯二甲酸(2,5-Dihydroxyterephthalicacid,DHTA)的合成也是制备M5聚合物的重要环节,可由2,5-二羟基对苯二甲酸二甲酯(2,5-dihydroxy-1,4-dimethylterephthalate,DDTA)水解后制得,反应方程式如下所示:M5纤维的聚合过程与聚对苯撑苯并二恶唑(poly(p-phenylenebenzobisoxazole),PBO)相似,可将TAP和DHTA两种单体按一定的等当比同时加入到聚合介质多聚磷酸(polyphosphoric acid,PPA)中,脱除HCI后逐渐升温至180℃,反应24h,得到M5聚合物,反应方程式如下所示:2 M5的分子结构特征及聚合物的聚集态结构 M5的分子结构特征M5纤维在分子链的方向上存在着大量的-OH和-NH基团,容易在分子间和分子内形成强烈的氢键.因此,其压缩和扭曲性能为目前所有聚合物纤维之最.M5纤维的刚棒状分子结构特点决定了M5纤维具有较高的耐热性.由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.图1热处理后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示意图[5].图2热处理后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示意图[5].图1和图2都显示了热处理后PIPD纤维的微观二维结构,即在大分子间和大分子内分别形成了N-H-O和O-H-N的氢键结构,这种双向氢键的网络结构正是M5纤维具有高抗压缩性能的原因在.图1 热处理后PIPD-HT单斜晶胞的双向氢键网络晶体结构示意图图2 热处理后PIPD单斜晶胞沿C轴的分子结构示意图 M5的聚集态结构图3 PIPD-AS沿C轴方向的分子结构示意图如图3所示,为含有21%左右水分子的PIPD-AS纤维的结晶结构.由于PIPD-AS纤维中存在着大量的水,因而使得PIPD-AS纤维有很大的质量热容,而且具有良好的耐燃性能.表2和表3所列出的实验结果也证实了这一结论[16,19].如图4所示,为不同热处理温度的PIPD-AS纤维WAXD图[16].从图4可以看出,PIPD-AS纤维在热处理过程中晶体中的水分被脱出,变成无水聚合物晶体,从而在垂直于纤维方向的平面内形成二维氢键网状结构.有实验表明,经过热处理后PIPD纤维的结晶度和取向度都有很大的提高.图4 不同热处理温度的PIPD-AS纤维WAXD图Klop EA等[22]通过PIPD晶体结构的X射线衍射实验研究发现,因PIPD试样的处理温度不同,在PIPD的分子内部可出现不同形式的结晶结构—单斜结晶晶胞和三斜结晶晶胞(如图5和图6所示).单斜和三斜的晶胞参数分别为:单斜结晶: a= ,b= ,c= ,=90°,=107°,=90°三斜结晶:a= ,b= ,c= ,=84,=110°,=107°Takahashi等[20,21]采用中子方法测得的PIPD-HT晶胞参数为:a= ,b= ,c= ,=84°,=°,空间结构为P21/,单斜晶胞区别于三斜晶胞的不同之处在于,三斜晶胞的氢键网络结构仅仅是靠沿对角线平面的大分子连接的,而单斜晶胞可在垂直于纤维方向的平面内形成了二维氢键网络结构,显然这种二维氢键网络结构,使得M5具有其它高性能纤维所无法比拟的高剪切强度,剪切模量和压缩强度.图5 PIPD单斜晶胞在ab面和ac面上的投影 图6 PIPD三斜晶胞在ab面上的投影3 M5纤维的纺丝工艺[9,16] M5纤维的成形M5纤维的纺丝是将质量分数为18~20%左右的PIPD/PPA纺丝浆液(聚合物的MW为×104~×105)进行干喷湿纺,空气层的高度为5-15cm,纺丝温度为180℃,以水或多聚磷酸水溶液为凝固剂,可制成PIPD的初生纤维.其中,实验用喷丝孔直径范围为65-200 m,喷头拉伸比取决于喷丝空的直径,可达70倍,所得纤维直径为8-14 m.所得M5的初生纤维需在热水中进行水洗,以除去附着在纤维表面的溶剂PPA,并进行干燥.图7 M5纤维的热处理示意图 M5纤维的热处理为了进一步提高初生纤维取向度和模量,对初生纤维在一定的预张力下进行热处理,如图7所示.在这一过程中,M5纤维取向度将伴随着由其分子结构的改变引起的剪切模量的增加而增大.对M5初生纤维进行热处理能够改善纤维的微观结构,从而提高纤维的综合性能.M5初生纤维再进一步用热水洗涤除去残留的多聚磷酸水溶液(PPA)和干燥后,在氮气环境下于400℃以上进行大约20s的定张力热处理,最终可得到高强度,高模量的M5纤维.在此需要特别指出的是,如果热处理温度过低或处理时间过短,则PIPD-AS和PIPD-HT的转变是可逆的.因此,热处理温度与热处理时间对M5纤维的模量影响很大.4 M5纤维的性能 力学性能图8 PIPD-AS和PIPD-HT纤维的应力-应变曲线图如图8所示,热处理后的PIPD纤维同PIPD的初生纤维相比较,二者的力学性能截然不同,PIPD-AS纤维存在屈服,而PIPD-HT纤维不存在这种现象.Lammwers M[18]等研究发现,经过200℃热处理的初生纤维压缩强度由原来的提高到,而经过400℃热处理的初生纤维压缩强度由原来的提高到.显然对于PIPD的初生纤维来讲,并非热处理温度越高越好.通过用偏光显微镜观察发现:在400℃热处理的纤维中存在裂纹,这可能是导致压缩强度下降的原因,因此,热处理温度不宜太高.表1[9-14]给出了几种高性能纤维的力学性能和其它性能的对比数据,其中的力学性能包括拉伸强度,断裂伸长,模量以及抗压缩强度等.与其它3种纤维相比,M5的抗断裂强度稍低于PBO,远远高于芳纶(PPTA)和碳纤维,其断后延伸率为;与其它高性能纤维相比,M5纤维的模量是最高的,达到了350GPa;M5的压缩强度低于碳纤维,但却远远高于Twaron-HM纤维和PBO纤维,这归因于M5的二维分子结构[17].表1 M5纤维与其它高性能纤维的比较纤维拉伸强独/Gpa断裂伸长/%初始模量/ Gpa压缩强度/ Gpa压缩应变/ %密度/()回潮率/%纤维空气中的热稳定性/℃LOI/%电导性抗冲击性抗破坏性编制性能耐紫外性Twaron-HM45029-++++-C-HS800N/A++------++PBO55068-++N/A+/---M5530>50-+++++++M5纤维特殊的分子结构,使其除具有高强和高模外,还具有良好的压缩与剪切特性,剪切模量和压缩强度分别可达7GPa和,优于PBO纤维和芳香族聚酰胺纤维,在目前所有聚合物纤维中最高.图9 M5纤维的轴向压缩SEM图一般来讲,当高性能纤维受到来自外界的轴向压缩力时,其纤维内部的分子链取向会因轴向压缩力的存在而发生改变,即沿着纤维轴向出现变形带结构.而对M5纤维来讲只有当这种轴向压缩力很大时才会出现这种结构[11].如图9所示,当M5纤维受到外界的轴向压缩力时,压缩变形后的M5纤维中也会出现一条变形带结构,但与其它高性能纤维(如PBO)相比较,M5纤维的变形程度要小很多. 阻燃性能表2 PIPD-AS和PIPD-HT纤维耐燃性能的重要参数[5]试样PHRR①(kWm-2)TTI②(s)SEA③FPI④(sm2kW-1)残留量(%)注:①热量释放最大速率(PHRR);②引燃时间(TTI);③比消光面积(SEA);④耐燃性能指数(FPI)表2所列数据是热量计热流为75kW/m2时测得的,也就是在试样表面温度为890℃左右时测得的值.纤维试样放在一块1cm2的线网上.试样原始重量在之间.从表2可以看出,PIPD-AS纤维热量释放最大速率(PHRR)为,也就是说单位时间内PIPD-AS释放出最小的热量,与其它高聚物相比是一种较好的阻燃剂用材料.PIPD-AS纤维的点燃时间最长为77s,远高于Nomex纤维.SEA是用来衡量单位物质燃烧时产生的烟雾量,PIPD-AS纤维达到了224m3/kg,而Nomex纤维为38670m3/kg,二者相比PIPD-AS纤维的SEA值远低于Nomex纤维,说明PIPD-AS纤维燃烧时产生的烟雾量要远少于Nomex纤维.同表2中的其它高聚物相比,PIPD-AS纤维的耐燃性能指数(FPI)最高为.从表2中各项耐燃性能参数可以看出PIPD纤维在耐燃性方面,要好于其它高性能纤维,即PIPD纤维在耐燃性方面将具有较好多应用前景.M5纤维的刚棒状分子结构决定了它具有较高的耐热性和热稳定性.从表2中可以看出,PIPD-HT纤维具有与聚对苯亚基苯并双嗯哇(PBO)纤维相似的FPI值,但它在燃烧过程中更不容易产生烟.M5在空气中的热分解温度为530℃,超过了芳香族聚酰胺纤维,与PBO纤维接近.M5纤维的极限氧指数(LOI)值超过50,不熔融,不燃烧,具有良好的耐热性和稳定性[7]. 界面粘合性能与PBO,聚乙烯或芳香族聚酰胺纤维相比,由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.采用M5纤维加工复合材料产品时,无需添加任何特殊的粘合促进剂.M5纤维在与各种环氧树脂,不饱和聚酯和乙烯基树脂复合成形过程中,不会出现界面层,且具有优良的耐冲击和耐破坏性[6,8]. 热力学性能图10 四种不同含水量M5纤维的DSC扫描图图10为[19]等用SetaramC80D热量计测得的四种不同含水量M5纤维的DSC谱图.研究发现将1g试样材料放在一个开放的测试槽内,以℃/min的速度,在30℃-200℃范围内得到一张扫描图,如图5所示.从DSC谱图可以看出,四种不同含水量M5纤维的吸热峰面积及位置与开放测试槽内水分的蒸发有关.从表3可以看出,含有结晶水的M5初生纤维的热吸收值与不含结晶水的M5纤维的热吸收值之间存在着较大的差别,而PIPD初生纤维和PIPD HT试样的热吸收值之间几乎没有什么差别.通过以上研究发现完全干燥的PIPD初生纤维的晶体结构与PIPD-HT试样结构类似.表3 不同含水量的PIPD纤维的热吸收值试样热吸收值(J/g)PIPD初生纤维(含水量20%)637PIPD初生纤维(干燥)163PIPD HT(含水量7%)378PIPD HT(干燥)1855 应用及展望作为一种先进复合材料的增强材料,M5纤维具有许多其它有机高性能纤维不具备的特性,这使得M5纤维在许多尖端科研领域具有更加广阔的应用前景;M5纤维可用于航空航天等高科技领域;用于国防领域如制造防弹材料;用于制造运动器材如网球拍,赛艇等.M5纤维特殊的分子结构决定了其具有许多高性能纤维所无法比拟的优良的力学性能和粘合性能,使它在高性能纤维增强复合材料领域中具有很强的竞争力.与碳纤维相比,M5纤维不仅具有与其相似的力学性能,而且M5纤维还具有碳纤维所不具有的高电阻特性,这使得M5纤维可在碳纤维不太适用的领域发挥作用,如电子行业.由于M5大分子链上含有羟基,M5纤维的高极性使其能更容易与各种树脂基体粘接.正是由于M5纤维具有许多其他高性能纤维所无法比拟的性能和更加广阔的应用前景,这使得众多的科研工作者都积极地致力于M5纤维的研究.相信在不久的将来,随着对M5纤维研究的进一步深入,作为新一代的有机高性能纤维—M5纤维必将得更加广泛的应用.
高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。下文是我为大家整理的有关高分子材料毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考! 有关高分子材料毕业论文篇1 浅析高分子材料成型加工技术. 【摘要】高分子材料成型加工技术在工业上取得的飞速发展,介绍高分子材料成型加工技术的发展情况,探讨其创新研究,并详细阐述高分子材料成型加工技术的发展趋势。 【关键词】高分子材料;成型加工;技术 近年来,某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高强度、高模量、轻质等,各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。 一、高分子材料成型加工技术发展概况 近50年来,高分子合成工业取得了很大的进展。例如,造粒用挤出机的结构有了很大的改进,产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒,产量约为3t/h;70年代至80年代中期,采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒,产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒,产量可以达到40-45t/h,今后的发展方向是产量可高达60t/h。 在l950年,全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为,2000年增加至亿t至2010年,全世界塑料产量将达3亿t,此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷,提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。 据悉,目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此,汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外,汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。 目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面,从大规模向较短研发周期的多品种转变,并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。 二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究 (一)聚合物动态反应加工技术及设备 聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机,可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段,但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备,我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。 目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品,都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。 该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点,解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题,同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点,这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿,并在该领域处于技术领先地位。 (二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术 1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题,将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体,结合动态连续反应成型技术,研究酯交换连续化生产技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。 2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计),在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下,利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散,实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。 3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程,控制硫化反直进程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,提高我国TPV技术水平。 三、高分子材料成型加工技术的发展趋势 近年来,各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时,非常注重科技成果转化与产业化,完成产业化工程配套项目20多项,创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司,使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列,近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过亿元,还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。 例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元,每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列,投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成,目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好,聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合,引入新的管理、市场等机制,争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO,各个行业都将面临严峻挑战。 综上所述,我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路,打破国外的技术封锁,实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿,培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合,加快成果转化为生产力的进程,加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。 参考文献: [1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999. [2]瞿金平,聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京:科学出版社,2005 427435. [3]瞿金平,聚合物电磁动态塑化挤出方法及设备[J].中国专利,I990;美国专利5217302,1993. 有关高分子材料毕业论文篇2 浅论高分子材料的发展前景 摘要:随着生产和科技的发展,以及人们对知识的追求,对高分子材料的性能提出了各种各样新的要求。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。本文主要分析了高分子材料的发展前景和发展趋势。 关键词:高分子材料;发展;前景 一 高分子材料的发展现状与趋势 高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说, 人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。 鉴于此, 我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向:工程塑料,复合材料,液晶高分子材料,高分子分离材料,生物医用高分子材料。近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进? 步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。 二 高分子材料各领域的应用 1高分子材料在机械工业中的应用 高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “ 以塑代钢” ,“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体,聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂 如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。 2 高分子材料在燃料电池中的应用 高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响, 减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻, 获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换 膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性, 氟素化合物具有僧水特性, 水容易排出, 但是电池运转时保水率降低, 又要影响电解质膜的导电性, 所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术, 保证了膜的优良导电性, 也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。现在一批新的高分子材料如增强型全氟磺酸型高分子质子交换膜耐高温芳杂环磺酸基高分子电解质膜纳米级碳纤维材料新的一导电高分子材料等等, 已经得到研究工作者的关注。 3 高分子材料在现代农业种子处理中的应用及发展 高分子材料在现代农业种子处理中的应用:新一代种子化学处理一般可分为物理包裹利用干型和湿形高分子成膜剂, 包裹种子。种子表面包膜利用高分子成膜剂将农用药物和其他成分涂膜在种子表面。种子物理造粒将种子和其他高分子材料混和造粒, 以改善种子外观和形状, 便于机械播种。高分子材料在现代农业种子处理中研究开发进展:种子处理用高分子材料已经从石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向发展。其中较为常见和重要的高分子材料类型包括多糖类天然高分子材料, 具有在低温情况下维持较好膜性能的高分子材料, 高吸水性材料, 温敏材料, 以及综合利用天然生物资源开发的天然高分子材料等, 其中利用可持续生物资源并发的种衣剂尤为引人关注。 4 高分子材料在智能隐身技术中的应用 智能隐身材料是伴随着智能材料的发展和装备隐身需求而发展起来的一种功能材料,它是一种对外界信号具有感知功能、信息处理功能。自动调节自身电磁特性功能、自我指令并对信号作出最佳响应功能的材料/系统。区别于传统的外加式隐身和内在式雷达波隐身思路设计,为隐身材料的发展和设计提供了崭新的思路,是隐身技术发展的必然趋势 ,高分子聚合物材料以其可在微观体系即分子水平上对材料进行设计、通过化学键、氢键等组装而成具有多种智能特性而成为智能隐身领域的一个重要发展方向。 三 高分子材料的发展前景 1高性能化 进一步提高耐高温,耐磨性,耐老化,耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向,这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。高分子材料高性能化的发展趋势主要有创造新的高分子聚合物,通过改变催化剂和催化体系,合成工艺及共聚,共混及交联等对高分子进行改性,通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构,通过微观复合方法,对高分子材料进行改性。 2高功能化 功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域,目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料,如可以像金属一样导热导电的高聚物,能吸收自重几千倍的高吸水性树脂,可以作为人造器官的医用高分子材料等。鉴于以上发展,高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。 3复合化 复合材料可克服单一材料的缺点和不足,发挥不同材料的优点,扩大高分子材料的应用范围,提高经济效益。高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向,目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面,今后复合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发,合成具有高强度,优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂,界面性能,粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。 4智能化 高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题,智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能,例如预知预告性,自我诊断,自我修复,自我识别能力等特性,对环境的变化可以做出合乎要求的解答;根根据人体的状态,控制和调节药剂释放的微胶囊材料,根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃,它是新材料,分子原子级工程技术、生物技术和人 工智能诸多学科相互融合的一个产物。 5绿色化 虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用,但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。那些从生产到使用能节约能源与资源,废弃物排放少,对环境污染小,又能循环利用的高分子材料备受关注,即要求高分子材料生产的绿色化。主要有以下几个研究方向,开发原子经济的聚合反应,选用无毒无害的原料,利用可再生资源合成高分子材料,高分子材料的再循环利用。 四 结束语 高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献,我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系,我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚,但目前来看也取得了不错的进步,我们应提高其整体技术水平,致力于创新的高分在聚合反应和方法,开发出多种绿色功能材料和智能材料,以提高人类的生活质量,并满足各项工业和新技术的需求。 参考文献: [1]金关泰.《高分子化学的理论和应用》,中国石化出版社,1997 [2]李善君 纪才圭等.《高分子光化学原理及应用》复旦大学出版社2003 6. [3]李克友, 张菊华, 向福如. 《高分子合成原理及工艺学》,科学出版社,1999 猜你喜欢: 1. 全国高分子材料学术论文报告 2. 全国高分子材料学术论文 3. 全国高分子材料学术论文 4. 全国高分子材料学术论文报告 5. 关于材料学方面论文
你碳纤维的碳字写成炭,差距很大的哦
据外媒New Atlas报道,虽然此前研究人员已开发出“变形 ” 结构材料,但它们通常会加入电磁阀、泵或电机,增加了重量和复杂性。 然而现在,科学家们开发出了一种碳纤维复合材料,只需简单地通电就能改变形状。
这种三层固态材料由瑞典皇家理工学院的一个团队创造,由两片掺杂锂离子的碳纤维组成的三层固态材料,中间夹着一块固体电解质的薄片。
后者更确切的说是 "结构电池电解液",当低压直流电流通过它时,离子会从碳纤维的一层碳纤维迁移到另一层(通过电解液)。这使得碳纤维的放电层收缩,同时使充电层膨胀。因此,整块材料会向一侧弯曲。即使电流被移除后,复合材料仍然保持这种形状。但是,如果在随后的电荷中,电流被反转,锂离子就会向相反的方向迁移。根据电压的不同,这将导致复合材料向后弯曲,要么恢复到中性的平面形状,要么向另一侧弯曲。
这种材料很轻,但也被认为比铝更硬。一旦进一步开发,它可能会被应用于不需要副翼的变形飞机机翼,或者是改变形状以在不同风速下实现最大效率的风力涡轮机叶片。
“我们已经在结构电池方面进行了一段时间的研究,比如碳纤维复合材料也能像锂离子电池一样储存能量,”该研究论文的共同作者Dan Zenkert教授说。“现在,我们进一步发展了这项工作。我们期望它能导致仅通过电控制改变形状的材料,也是轻质和刚性的材料,从而产生全新的概念。”
这篇论文最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
太大了 给你复制点吧水稻秸秆纤维素发酵转化燃料乙醇的研究摘要我国水稻秸秆资源丰富,年产量达3亿多吨。利用水稻秸秆生产燃料乙醇,对来我国能源问题、实现节粮代粮和环保有着巨大的潜力和广阔的应用前景。水稻秸要成分是纤维素,对纤维素的利用最主要的限制性因素是将纤维素转化为可发酵还解决的办法主要有两类途径:(l)提高纤维素酶生产的经济性,主要涉及纤维素酶高获得及纤维素酶的生产技术,提高其合成效率以降低单位纤维素酶生产成本;(2)提素酶利用效率,主要涉及纤维素酶解催化过程,以降低单位可发酵还原糖生产成本本研究从菌种的选育着手,研究了菌株的产酶特性,用响应面策略优化发酵培养基,了SL发酵罐分批发酵生产高活力纤维素酶技术;分离纯化了纤维素酶;构建了代二糖的酿酒酵母工程菌;对酿酒酵母工程菌细胞固定化发酵进行了研究,利用二级生物反应器祸合系统生物协同酶解水稻秸秆发酵生产燃料乙醇等。主要研究结果如1.筛选到一株纤维素酶高产菌株(PenicilliumYT01),原生质体紫外诱变后变株YT02,YT02以水稻秸秆为碳源,豆饼粉和硫酸钱为氮源,在29”c,初始p酵12Oh,纤维素酶活力达到最高,摇瓶发酵滤纸酶活(FPA)、CMC酶活(CMcas葡萄糖昔酶活(CB)分别达、和。2.用响应面方法(RSM)优化的发酵培养基组成为:水稻秸秆为留L,为,数皮为叭,困H4)2504、KHZpO4为4g/L,MgSO;为;起始以优化的培养基发酵120h,滤纸酶活、cMc酶活和p一葡萄糖普酶活分别达到IU/mL、。远高于优化前的纤维素酶活水平。3.在SL发酵罐中研究了温度、pH值和溶氧对菌体生长和产酶的影响,确定发酵的工艺条件为:0一32h时发酵温度犯”C,溶氧70%;犯h至1加h发酵结果发29oc,溶氧50%,发酵液初始pH值,发酵%h滤纸酶活、CMC酶活和p一葡酶活分别达到、,均高于摇瓶发酵水平,酵动力学过程显示,突变菌YT02菌体生长和纤维素酶各组分均为部分祸联。4.利用DEAEsephadexA一25和sephadexG一75分离纯化了二个内切葡(CMCase)和一个p一葡萄糖营酶,CMCase纯化倍数为,回收率为,糖昔酶纯化倍数为,回收率为,经SDS一PAGE得到单蛋白分子条带,I、沪’_心钳3卜“’门尸,..量测定分别为73kDa、43kDa和,并对其进行了N端测序和质谱分析。5.以生产乙醇性能优良的酿酒酵母菌株NAN一27作为工程菌株的受体菌。利用能良好的多拷贝整合型载体pYMIKP,使纤维二糖代谢基因BGLI整合到酿酒酵母体上。从而在酿酒酵母工业菌株中建立了稳定的纤维二糖代谢途径,拓展了酒精生物利用范围,降低了纤维二糖对纤维素酶解的抑制作用。采用海藻酸钙凝胶包埋固纤维二糖酿酒酵母工程菌,固定化细胞与游离细胞相比,发酵时间缩短,乙醇产率提以上,并能有效地利用水稻秸秆水解液进行酒精发酵。6.对水稻秸秆酶解过程中底物性质、酶解温度、酶解pH、底物浓度及纤维素等关键因子进行了研究。由于YT02纤维素酶系中纤维二搪酶活力较低(CB/F队为经稀酸稀碱预处理后的水稻秸秆纤维素对乙醇转化率仅为18%。采用代谢纤维二糖母工程菌游离细胞发酵,可部分去除纤维二糖对酶解的抑制,水稻秸秆纤维素对乙率可提高至20%。进一步利用采用海藻酸钙凝胶包埋固定代谢纤维二糖酿酒酵母工酵,水稻秸秆纤维素对乙醇转化率可达26%。这方面的研究结果有助于深入了解纤的协同降解机制。7.将纤维原料的酶解、固定化代谢纤维二搪酿酒酵母工程菌的作用有机祸联,新型的二级串联式生物反应器,在该反应器体系的协同作用下,可有效解除纤维二萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用,促进纤维原料水稻秸秆的酶水解,发酵40h,乙达留L,纤维素对乙醇的转化率达(纤维素对乙醇的理论转化率为是游离细胞同时糖化发酵(SSF)的倍,生产效率达留(Lh)。采用分批添料酶解发酵工艺,可提高纤维底物的终浓度达250岁L,产物乙醇的终浓度留L,高了纤维素酶的利用率和乙醇生产效率,降低乙醇的生产成本。该反应器性能稳定效率高,固定化细胞可以重复使用,便于自动化控制。关键词:纤维素酶,水稻秸秆,酿酒酵母,燃料乙醇,串联式生物反应器目录摘要..............................................................……ABSTRACT..........................................................……IH第一章文献综述l水稻秸秆资源及其降解方式............................................……水稻秸秆的组成与结构..…,................................……,.……水稻秸秆的预处理..................................................……物理方法预处理水稻秸秆..........................................……化学方法预处理水稻秸秆..........................................……生物方法预处理水稻秸秆..........................................……水稻秸秆纤维素的降解方式..........................................……水稻秸秆的酸水解................................................……水稻秸秆的酶水解................................................……52纤维素酶的性质与用途................................................……纤维素酶的多酶体系................................................……纤维素酶的分子结构................................................……纤维素酶的作用机理................................................……纤维素酶的分子量大小.............................................……纤维素酶的最适反应条件与稳定性...................................……纤维素酶的应用...................................................……H3纤维素酶的生产.....................................................……纤维素酶的生产菌种选育...........................................……纤维素酶的生产...................................................……144水稻秸秆原料生物转化燃料乙醇.......................................……燃料乙醇的优越性和使用现状.......................................……水稻秸秆纤维素生物转化燃料乙醇的方法.............................……分步水解发酵法生产燃料乙醇.....................................……同步糖化发酵法生产燃料乙醇.....................................……固定化细胞发酵生产燃料乙醇.....................................……酉良酒酵母途径工程应用于燃料乙醇的生产.............................……175本研究的目的、意义和主要内容.......................................……本研究的目的和意义...............................................……本研究的思路和技术路线...........................................……本研究的主要内容.................................................……21第二章纤维素酶高产菌株的选育及产酶条件研究.........................……231材料与方法..........................................................……材料.............................................................……试剂与溶液配制.................................................……器菌种与菌种分离源...............................................……培养基.........................................................……主要仪器与设备.................................................……方法.............................................................……水稻秸秆的预处理...........................……,.,...........……纤维素酶高产菌的分离与纯化.....................................……纤维素酶高产菌的初步鉴定.......................................……纤维素酶高产菌的原生质体紫外诱变...............................……产纤维素酶的液体发酵培养方法...............................……不同预处理水稻秸秆的酶水解.....................................……分析方法.......................................................……272结果与分析.........................................................……不同预处理水稻秸秆的各组分含量...................................……纤维素酶高产菌的分离与筛选.......................................……纤维素高产菌YT01的菌种鉴定......................................……纤维素酶高产菌YT01的原生质体紫外诱变............................……液体发酵培养基成分与发酵条件对YT02产纤维素酶的影响..............……不同碳源对YT02产酶的影响......................................……不同预处理水稻秸秆对YT02产酶的影响............................……不同氮源对YT02产纤维素酶的影响................................……微晶纤维素添加量对YT02产纤维素酶的影响........................……不同无机盐对YT01产纤维素酶的影响..............................……起始pH对YT01产纤维素酶的影响.................................……装液量对YT02产纤维素酶的影响..................................……转速对YT02产纤维素酶的影响....................................……培养温度对YT02产纤维素酶的影响................................……接种量对YT02产纤维素酶的影响.................................……培养时间对YT02产酶的影响.....................................……纤维素酶的酶学性质研究...........................................……温度对纤维素酶各组分酶活的影响................................……对纤维素酶各组分酶活的影响..................................……纤维素酶对不同预处理水稻秸秆的酶解试验...........................……423结论与讨论...............................................··········……4:关于筛选出的纤维素酶高产菌株....................................……4:纤维素酶生产菌的改造............................................……招青霉YT02产酶条件与酶学特性.....................................……44第三章YT02产纤维素酶发酵培养基的优化研究..........................……451材料与方法....................................···.·················……材料.............................................................……试剂................................................·.·.·······……供试菌种.......................................················……培养基................................................·········……主要仪器与设备.................................................……方法.............................................................……4尽实验设计.............................................··········……培养方法.............................................··········……分析方法.......................................................……462结果与分析..............................................···········……部分因子实验筛选发酵培养基的主要影响因子.........................……最陡爬坡实验逼近发酵培养基最优点.................................……中心组合设计优化YT02发酵培养基组成..............................……发酵过程中PH、残余还原糖与纤维素酶变化的测定结果.................……593结论与讨论...................................……,...............……61第四章YT02分批发酵产纤维素酶的研究................................……63材料与方法.........................................................……材料.............................................................……试剂...........................................................……菌株...........................................................……培养基.........................................................……娜.主要仪器.......................................................……64方法.....................·······…….1用于分批发酵的种子培养.........…….…64.…恒温分批发酵对YT02产纤维素酶的影响.............................……变温分批发酵对YT02产纤维素酶的影响.............................……溶氧量对YT02分批发酵产纤维素酶的影响...........................……分段溶氧对YT02分批发酵产纤维素酶的影响.........................……分析方法.......................................................……652结果与分析.........................................................……发酵温度对YT02产纤维素酶的影响结果..............................……变温发酵对YT02产纤维素酶的影响结果..............................……溶氧对YT02产纤维素酶的影响结果..................................……分段溶氧分批发酵对YT02产纤维素酶的影响结果......................……723结论与讨论.........................................................……73第五章YT02产纤维素酶的分离纯化及酶学性质研究...........……以U(b叮‘叮‘(bt了叮‘叮‘材料与方法….1材料.…….试验材料..主要试剂.....……76.....……常用储备液及缓冲液....................................……主要仪器........................................................……方法..............................................................……蛋白质浓度的测定方法...........................................……纤维素酶的分离纯化.............................................……纤维素酶SDS一PAGE凝胶电泳纯化及酶相对分子量的测定..............……酶蛋白的N端测序...............................................……酶蛋白的质谱分析...............................................……862结果与分析.........................................................……一SephadexA一25阴离子交换层析结果.............................……层析收集管酶蛋白同洗脱缓冲液NaCI浓度的关系.....................……层析收集管酶蛋白活性检测.......................................……即hadexG一75分子筛凝胶过滤层析结果..............................……一75分子筛凝胶过滤层析分离酶蛋白......................……分子筛凝胶过滤层析纤维素酶活测定结果...........................……纤维素酶各纯化步骤纯化情况.......................................……一PAGE聚丙烯酸胺凝胶电泳.......................................……一PAGE聚丙烯酸胺凝胶电泳银染结果.............................……纤维素酶分子量SDS一PAGE凝胶电泳测定结果........................……酶蛋白的N端测序结果.............................................……酶蛋白的质谱分析结果.............................................……933结论与讨论.........................................................……94第六章酿酒酵母纤维二糖代谢途径的构建及其细胞固定化研究.............……96材料和方法................................................·········……%1材料.............................................................……菌株和质粒.....................................................……分子克隆用酶和试剂.............................................……水稻秸秆水解液的制备...........................................……972方法.............................................................……含纤维二糖酶基因(及咒1)的重组质粒pYMIKP一那艺了的构建方法.......……酿酒酵母纤维二糖代谢途径的搭建方法.............................……酿酒酵母工程菌细胞的固定化方法................................……固定化酵母细胞发酵方法........................................……分析方法......................................................……1022结果与分析........................................................……表达及范了基因的重组菌株的构建结果...............................……目的基因及法了的获得...........................................……含目的基因那Z了重组质粒的构建.................................……酿酒酵母工业菌株NAN一27转化子的获得二,........................……转化子NAN一28细胞纤维二糖酶活性测定结果.......................……1()不同固定化条件对NAN一28细胞固定化的影响结果.....................……不同溶剂对固定化细胞转化纤维二搪的测定结果......……,.......……不同海藻酸钠浓度对固定化细胞凝胶特性的影响....................……l()酵母包埋量对固定化细胞转化纤维二糖的影响结果..................……!固定化细胞与游离细胞分批发酵实验结果............................……l()固定化细胞重复分批发酵试验结果..................................……1073结论与讨论........................................................……酉良酒酵母纤维二糖代谢途径的构建.................................……酿酒酵母工程菌细胞固定化.......................................……110第七章串联式生物反应器转化水稻秸秆生产燃料乙醇的研究..............……112材料与方法........................................................……112l材料......................................……,..............……试剂.........................................................……菌种.........................................................……主要仪器与设备...............................................……1122方法...........................................................……稻草粉的预处理................................................……纤维素酶的制备................................................……稻草粉的酶解糖化..............................................……水稻秸秆生物转化燃料乙醇......................................……测定方法......................................................……115vi2结果与分析........................................................……不同预处理方法对水稻秸秆糖化效果的影响结果......................……不同温度对水稻秸秆糖化效果的影响结果............................……不同pH对稻草粉糖化效果的影响结果...............................……不同加酶量对稻草粉糖化效果的影响结果............................……不同底物浓度对稻草粉糖化效果的影响结果..........................……水稻秸秆同步糖化发酵(SSF)结果.................................……串联式反应器转化水稻秸秆生产乙醇................................……固定化NAN一28细胞发酵生产燃料乙醇结果.........................……串联式生物反应器的稳定性结果..................................……分批添料式协同酶解发酵生产燃料乙醇结果........................……1223结论与讨论......................................................··……二级串联式生物反应器生产乙醇....................................……分批添料式协同酶解发酵工艺......................................……水稻秸秆资源的全利用............................................……123第八章结论.....................................................……124主要参考文献......................................................……126英文缩写与主要符号表...............................................……146本研究的特色与创新.................................................……147发表与待发表的学术论文及成果.......................................……148致谢............................................................……149作者简介..........................................................……150你要看哪部分?
纤维素(cellulose)是由葡萄糖组成的大分子多糖,不溶于水及一般有机溶剂,是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物,占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%;一般木材中,纤维素占40~50%。食物中的纤维素(即膳食纤维)对人体的健康有重要的作用。纤维素也是重要的造纸原料。此外,以纤维素为原料的产品也广泛用于塑料、炸药、电工及科研器材等方面。麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等,都是纤维素的丰富来源。纤维素是重要的造纸原料。此外,以纤维素为原料的产品也广泛用于塑料、炸药、电工及科研器材等方面。食物中的纤维素(即膳食纤维)对人体的健康也有着重要的作用。纤维素的分子式(C6H10O5)n,由D-葡萄糖以β-1,4糖苷键组成的大分子多糖,分子量50000~2500000,相当于300~15000个葡萄糖基。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。全世界用于纺织造纸的纤维素,每年达800万吨。此外,用分离纯化的纤维素做原料,可以制造人造丝,赛璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物和甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素钠等醚类衍生物,用于石油钻井、食品、陶瓷釉料、日化、合成洗涤、石墨制品、铅笔制造、电池、涂料、建筑建材、装饰、蚊香、烟草、造纸、橡胶、农业、胶粘剂、塑料、炸药、电工及科研器材等方面。人类膳食中的纤维素主要含于蔬菜和粗加工的谷类中,虽然不能被消化吸收,但有促进肠道蠕动,利于粪便排出等功能。草食动物则依赖其消化道中的共生微生物将纤维素分解,从而得以吸收利用。
9. 浅析权益的形成及其分类。8. 试论降低产品成本的意义与途径3. 谨慎性原则在企业中的合理应用。5. 论会计科目设置的必要性、严肃性9. 浅析权益的形成及其分类。4. 会计基础工作规范化的思考。( )1. 实质重于形式原则在我国会计管理中的运用。1. 实质重于形式原则在我国会计管理中的运用。4. 会计基础工作规范化的思考..数字是我的q,我来帮你
您好,在其他条件相同时,纤维长度越长,成纱强度越高。在保证成纱具有一定强度的前提下,棉纤维的长度越长,纺出纱线的极限细度越细;棉纤维的长度越短,纺出纱的极限细度越粗。纤维细度不匀率大则成纱强力下降。希望我的回答能够帮到您~
纤维细度及其离散程度不仅与纤维强度、伸长度、刚性、弹性和形变的均一性有关,而且极大地影响织物的手感、风格以及纱线和织物的加工过程。细度不匀比长度不匀和纤维种类的不同更容易导致纱线不匀及纱疵。但另一方面,具有一定的异线密度,对纱的某些品质(如丰满、柔软等毛型感)的形成是有利的。(一)对纤维本身的影响纤维的粗细将影响纤维的比表面积,进而影响纤维的吸附及染色性能,纤维越细,其比表面积越大,纤维的染色性也有所提高;纤维较细,纱线成形后的结构较均匀,有利于其力学性能的提高。但是纤维间的细度不匀会导致纤维力学性质的差异,最终导致纤维集合体的不匀,甚至加工过程控制的困难;此外,纤维内的细度差异,会直接导致纤维的力学弱节,不但影响外观和品质,最终将影响产品的使用。(二)对纱线质量及纺纱工艺的影响一般纤维细,纺纱加工中容易拉断,在开松、梳理中要求作用缓和,否则易产生大量短绒,在并条高速牵伸时也易形成棉结。另外,细纤维纺纱时,由于纤维间接触面积大,牵伸中纤维间的摩擦力较高,会使纱线中纤维伸直度较高。其他条件不变时,纤维越细,相同线密度纱线断面内纤维根数越多,摩擦越大,成纱强力越高,因为成纱断面内纤维根数较多时纤维间接触面积大,滑脱概率低,可使成纱强度提高。纤维的细度对成纱的条干不匀率有显著影响。设纤维的线密度为Tt1,成纱的线密度为Tt2,细纱截面中平均纤维根数即Tt1/Tt2,当成纱中不计纤维细度的变异时,则纱线条干变异系数的极小值如图
光电子技术在纺织工业的应用上世纪90年代以来,世界纺织工业和纺织品市场发生了深刻变化,纺织工业作为传统的劳动密集型加工产业,在信息产业的推动下.正向技术密集型、知识密集型产业发展。目前我国纺织工业还很落后, 为使我国从纺织大国转变为纺织强国,必须加快各种高新技术在纺织业中的应用。加入WTO以后,我国纺织行业面临着前昕未有的机遇和挑战,在真正的市场经济考验下,只有将高新技术引入纺织管理,设计、生产、服务领域,生产高技术含量、信息含量和高附加值的产品, 中国纺织企业才能在垒球一体化的市场中占据主动地位。目前光电技术已渗透到纺织生产的各个环节,包含棉纤维检验,纺纱 织布 印染及后整理的在线监控、测试及成品、半成品的检验。棉花分级评定。主要依据棉花的颜色 杂质含量 水份、纤维长度等特征。目前国内棉花等级评测仍靠人工完成,这种评判与检验员的水平高低、熟练程度、工作状态等因素有关,不能客观评价。而棉花等级评定直接影响棉农、棉花公司 纱厂的利益,采用光电式纤维测试仪器即可解决这一问题。CCD摄像机采集样棉的图像,通过数字处理技术提取棉花的图像特征,获取棉花的色泽 杂质含量、纤维长度等指标,建立模糊分类器模型对棉花进行分类。达到对棉花的客观 统一评价,使棉花分级满足自动、连续、快速准确的要求。利用光电技术还可以获取许多人眼无法读取的信息,可以产生更多描述棉花特征的指标,为棉花的合理使用、科学配棉提供可靠的依据。纤维检测纤维检测仪器利用光电手段检测棉纤维中短绒含量纤维打结以及其中灰尘、杂质等情况。可从原棉到粗纱,在纺纱各流程分析纤维特征。通过对开、清 梳各道工序后棉纤维的测试,掌握各种设备、工艺对形成短绒、棉结的影响,达到对生产设备参数的最优控制,合理安排生产设备的检修、维护,同时能够检验不合适的棉花类型。纺纱过程中的应用棉花中异质纤维清除 在纺纱过程中垒面清除异质纤维对纱线的影响是提高产品质量的重要手段。对于相对体积较大的异质可在清花工序中由棉花除杂系统排除,避免异纤被打散而造成后道工序更严重问题, 比较纤细的异性纤维可在络筒工序中由光电子清纱器来完成。目前国内各纺织厂对原棉中的异性纤维主要靠人工清除, 不仅耗费大量人力而且清除效率较低,产量也无法满足生产的需要光、机 电一体化的棉花除杂系统可高效、自动清除原棉中包含的有色线头 布片、人造纤维、塑料薄膜等杂质。清除效率可达到80% ,产量可达1000KG/I-I以上。这种设备采用彩色线阵CCD摄像机作光信号采集,DSP:~理板可完成信号的高速实时处理,模式识别算法有效判定杂质的存在,并将杂质信息传送给控制计算机,计算机可对杂质信息进行统计分析,并控制高压气枪将杂质清除出去。它还具有智能学习功能,可根据来料的差异自动选择判别模式、设定阀值。光电子清纱器的光电检测头不同于目前大量使用的电容式检测头,可以更精确探测纱线的粗细变化,得到粗节、细节、棉结等纱疵和纱支支数错误信息,同时可检测出异色、异质纤维,清除化纤、毛发 异色纤维等杂质,提高纱线品质、监测纺纱工艺及设备运转情况,清纱曲线可按 效率点”微调,将络筒机效率和纱疵清除达到最佳组合。光电式清纱器采用彩色光电管获取纱线数据,LED光源照射下,纱线的反射光和透射光被光电管接收,根据接收光信号的光强及色度变化进行检测。这两种清除设备的结合使用,可消除那些在布面上造成瑕疵的异纤,提高纱线质量,减少织布过程因纱线质量造成断头引起停车导致的生产效率降低。纺纱生产过程中的并条、粗纱等环节已开始使用光电检测装置来检测在线产品的均匀度, 自动调整机器的运转状态,提高生产的自动化水平。纱线实验室仪器纱线实验事仪器也正向光电方向发展。光电条于仪、毛羽仪等都已开始研发并投入使用 传统用于测量纱线粗细均匀度的仪器是采用电容检测原理的条干仪,它可以测量纱线的线密度不匀程度。然而,采用这种方法经常遇到测量结果与实际视觉效果不符的情况,即用电容条干仪测得的条干指标较好,而织物却不能满足要求 光电式条干仪检测结果侧重于纱线外 质量评价,及预测纱线质量对布面质量的影响 布面仿真系统模拟实际织物,通过一定的组织方法编织成布面, 在显示器上显示与实际织物成比例的布面效果,进行布面分析。织布工艺过程在巍控制。织布机在线监视系统可在织布生产过程中实时监测每一根经纱和纬纱,一日.发现缺少经纱或纬纱,就会自动停机报警、并利用微机显示器显示故障类型及位置 等故障排除后再继续工作 在线监测系统的使用可提高织布质量、降低修布的工作量。布匹成品检验。人工来检验布面质量在观察时间超过30分钟后,由于视觉疲劳,漏检率大大增加,而且影响检验结果的因素较多,难以做到客观准确。运用光电技术制成的自动验布机, 可高效快速检验布面疵点状况,并可对其进行标注、统计、分类。光电式自动验布机首先记录无瑕疵织物的正常外观,利用神经网络技术学习该织物的表面特征。在检测时,寻找布面和正常织物外观的局部偏差,并进行分析,根据分析结果给织物打一个标记,记录该事件,进行疵点分类。被测疵点可显示在屏幕上,供方便快速地对疵点进行直观分析,并可对织物质量进行评定和检验。验布机可自的适应地对不同织物建立各自模型进行检验,具有较宽的应用范围。由于自动验布具有快速、客观、可重现检测织物疵点的优点,它已作为现代质量管理的有效仪器。功能布检验。高科技、高附加值纺织产品的一个重要特点就是纺织品的应用领域不断扩展,衣用纺织品的比例不断下降,适合特殊用途的各种功能布越来越受到重视 利用光电技术可检测防紫外线功能布 远红外保暖棉等的功效及质量状况印染过程控制和成品检验。布匹在彩色套印过程中,需要精确定位各色套印图样, 光电定位系统能够保证定位的精密度。采用光电法对布匹作印染质量检验时,将摄像机拍摄的图像与存储在计算机中的电子图样模板进行逐行对比,找出二者之间的差异,并按照预先设定的闽值划分产品等级。光电技术与数字信号处理技术及计算机视觉技术相结合可以大大提高纺织工业的自动化生产水平。在纺织生产设备中引入光电检测设备可以随时追踪工厂的生产状况,并通过工厂的控制网络将各工序的生产质量、产量、效率等信息及时报告给相关技术人员和管理人员,为工艺调整和生产管理提供大量可靠的数据, 同时为企业新产品的生产提供各类跟踪数据,缩短新品的开发生产进程 引入光电检测技术,必将提高整个纺织生产系统的加工、监测、检验、管理的自动化、智能化及精确化水平,使纺织产品的质量得到有效控制和提高 同时降低工人的劳动强度,提高工厂的生产效率,降低生产成本,提高产品质量和产量,使纺织工业向现代化、自动化、无人化方向发展。