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摘要:利用木纤维及其表面改性手段提高石膏板的强度,并探讨纤维形态和尺寸对石膏板性能的影响.在木纤维不同粒径(0.38~1.70 mm、212~380 μm、160~212 μm和未筛分)、不同使用比例(1%,3%,6%和10%),以及添加硅烷偶联剂表面处理因素条件下制备木纤维增强石膏板,研究上述因素水平对石膏板力学性能、密度及吸水厚度膨胀率的影响,并利用红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对性能改进的原因进行了分析.试验结果表明,粒径为0.38~1.70 mm的木纤维增强效果最好,当添加量为3%时,板材的弹性模量、静曲强度和内结合强度最高,与纯石膏板相比分别提高了14.24%,35.73%和57.41%.经硅烷偶联剂处理改性后,木纤维表面极性减弱,与石膏界面的结合得到改善,并提高了石膏结晶度.添加量为3%改性木纤维增强石膏板的弹性模量、静曲强度和内结合强度分别达到7501.43,6.67和1.08 MPa,与纯石膏板相比,分别提高了25.75%,92.22%和100.67%.此外,适当添加木纤维还能减小石膏板的脆性.研究证明,对木纤维进行筛分有利于提高石膏板的增强效果,硅烷偶联剂KH550的加入可改善木纤维和石膏间的结合,提高石膏板的力学性能....
[期刊论文] 韩阳洋 侯志义 王伟宏
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CSTPCD 北大核心
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摘要:以羧甲基纤维素增强半水硫酸钙,使其更适合应用于骨修复。通过抗压性能测试确定了优化的纤维用量,纤维比例为3%时抗压能力约为42 MPa。借助X射线衍射和电镜扫描分析手段,探索了纤维用量对基质结晶种类和纤维分布的影响,结果表明纤维用量过多将导致分散不均、易产生二水硫酸钙而影响强度。通过磷酸缓冲盐溶液培养测试证明,加入羧甲基纤维素后半水硫酸钙的耐溃散性能得到显著提高。...
摘要:利用木纤维及其表面改性手段提高石膏板的强度,并探讨纤维形态和尺寸对石膏板性能的影响。在木纤维不同粒径(0.38-1.70 mm、212-380μm、160-212μm和未筛分)、不同使用比例(1%,3%,6%和10%),以及添加硅烷偶联剂表面处理因素条件下制备木纤维增强石膏板,研究上述因素水平对石膏板力学性能、密度及吸水厚度膨胀率的影响,并利用红外光谱、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对性能改进的原因进行了分析。试验结果表明,粒径为0.38-1.70 mm的木纤维增强效果最好,当添加量为3%时,板材的弹性模量、静曲强度和内结合强度最高,与纯石膏板相比分别提高了14.24%,35.73%和57.41%。经硅烷偶联剂处理改性后,木纤维表面极性减弱,与石膏界面的结合得到改善,并提高了石膏结晶度。添加量为3%改性木纤维增强石膏板的弹性模量、静曲强度和内结合强度分别达到7 501.43,6.67和1.08 MPa,与纯石膏板相比,分别提高了25.75%,92.22%和100.67%。此外,适当添加木纤维还能减小石膏板的脆性。研究证明,对木纤维进行筛分有利于提高石膏板的增强效果,硅烷偶联剂KH550的加入可改善木纤维和石膏间的结合,提高石膏板的力学性能。...
[硕士论文] 侯志义
木材科学与技术 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:石膏板具有重量轻、强度较高、加工方便、隔音绝热和防火等优良性能,目前常用的石膏板增强纤维是合成纤维,如玻璃纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等,但这些合成纤维存在造价高和污染环境的问题。本文以木纤维、剑麻纤维和竹原纤维三种生物质纤维为增强体,对石膏基体进行增强,重点研究了纤维用量、长度、表面处理等因素对复合石膏板性能的影响,并借鉴纸面石膏板的制备方法,开发杨木单板贴面石膏板一次成型制备技术。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外变换光谱分析(FTIR)等测试手段探讨了相应的改性机理,利用X射线衍射(XRD)分析了石膏结晶程度的变化。研究结果为制备性能优良的生物质纤维增强石膏板材提供了可靠的工艺参数和理论依据。主要研究内容及结果分为以下几个部分:
  1.采用木纤维增强石膏板,研究了纤维粒径、纤维用量及硅烷偶联剂表面处理对石膏板性能的影响。结果表明,粒径为10~40目的木纤维增强效果最好,当添加量为3%时,复合板材的弹性模量、静曲强度和内结合强度最高,与纯石膏板相比分别提高了14.24%、35.73%和57.41%。木纤维经硅烷偶联剂处理改性后,表面极性减弱,与石膏界面结合得到改善,并提高了石膏结晶度。添加3%的改性木纤维使石膏板的弹性模量、静曲强度和内结合强度分别达到7501.43MPa、6.67MPa和1.08MPa,与纯石膏板相比,分别提高了25.75%、92.22%和100.67%。此外,适当添加木纤维还有助于减小石膏板的脆性。
  2.采用剑麻纤维增强石膏板,研究了纤维长度、纤维用量及不同化学试剂(NaOH、H2O2、硅烷偶联剂KH550)处理对石膏板性能的影响。结果表明,当剑麻纤维长度为20mm、添加量为3%时对石膏板增强效果最好;与未处理的剑麻纤维增强石膏板相比,NaOH+H2O2处理的剑麻纤维增强石膏板的弹性模量、静曲强度和内结合强度分别提高了14.05%、43.90%和104.23%;与纯石膏板相比,分别提高了15.90%、70.03%和168.52%。
  3.采用竹原纤维增强石膏板,研究了纤维的不同处理方式(水润湿、NaOH处理、NaOH+H2O2处理、硅烷偶联剂KH550处理)对石膏板性能的影响。结果表明,NaOH处理方式效果最好;当竹原纤维长度为20mm、添加量为3%时,与纯石膏板相比,分别提高了9.36%、77.81%和229.63%。
  通过比较发现,用木纤维、剑麻纤维和竹原纤维这三种生物质纤维增强石膏板,其中以硅烷偶联剂KH550处理的木纤维增强石膏板的弹性模量和静曲强度最高;以NaOH处理的竹原纤维增强石膏板的内结合强度最高,达到了1.78MPa。
  4.采用杨木单板对石膏板进行贴面,研究了料浆搅拌时间和贴面方法对贴面石膏板性能的影响。结果表明,料浆搅拌时间为10min制备的板材的弹性模量、静曲强度和最大荷载以及表面胶合强度显著大于料浆搅拌时间为5min和15min制备的板材;对于不同生物质纤维种类,杨木单板贴面竹原纤维石膏板的各项力学性能最好,板材的弹性模量、静曲强度、最大荷载和表面胶合强度分别高达5318.93MPa、21.93MPa和438.61N,0.57MPa。对于不同的贴面方法,杨木复合黄麻网格布贴面法比杨木单板贴面法好;杨木复合黄麻网格布贴面的竹原纤维石膏板的弹性模量、静曲强度、最大荷载和表面胶合强度分别为7220.75MPa、23.77MPa、742.78N和0.63MPa,与杨木单板贴面竹原纤维石膏板相比,分别提高了35.76%、8.39%、69.35%和10.53%。
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