竹原纖維-聚乳酸基針織結(jié)構(gòu)增強復合材料的制備及其性能的研究.pdf

1、綠色環(huán)保復合材料不僅具有綠色環(huán)保性，還具有其它復合材料所具有的強度高，韌性好且質(zhì)輕的特性。而且綠色復合材料還具有廢棄后容易處理的顯著特點。隨著復合材料的發(fā)展，其應用已經(jīng)進入很多場合，包括建筑材料、汽車裝飾設計及家用等。本文選擇環(huán)保性能較好的竹原纖維作為增強材料，聚乳酸長絲作為樹脂基體研究針織結(jié)構(gòu)復合材料，旨在滿足于當今社會綠色發(fā)展的要求，為社會發(fā)展需求提供新的綠色材料。
　　 本課題主要包括以下四個部分：竹原纖維的堿處理及其作用

2、分析；針織結(jié)構(gòu)預制件的編織及其力學性能研究；復合材料的制備；復合材料的力學性能及其降解性能的研究。
　　 由于目前很多復合材料都出現(xiàn)增強纖維和樹脂基體并不能很好的粘結(jié)的問題，使得復合材料的力學性能并不能達到設計人員的期望。原因一是由于纖維和基體之間存在著分子基團的差異，例如親水基團；二是樹脂不能完全浸潤。本課題借鑒堿溶液對植物纖維增強復合材料的界面處理，參考相關文獻對竹原纖維進行堿處理，堿濃度為4％、4.5％、5％、5.5％。常

3、溫下在堿溶液中浸泡30分鐘，取出后水洗并浸泡10分鐘以除去部分堿液，之后自然晾干。通過紗線的拉伸測試表明：當濃度為4.5％時紗線強力最大。由于5.5％堿處理的紗線較為硬脆，不適宜針織物的編織。因此選擇堿濃度為4％、4.5％、5％為對比測試濃度。依據(jù)電腦橫機針號要求及參考植物纖維增強復合材料中纖維組分比例進行材料組分優(yōu)化設計，確定竹原纖維和聚乳酸長絲質(zhì)量百分比近似為35:65、45:55、55:45、65:35。按照上述比例組分選用電腦橫

4、機編織了滿針羅紋針織結(jié)構(gòu)預制件，并對各種預制件進行了力學性能的測試，包括織物拉伸、項破測試。通過對實驗數(shù)據(jù)比較分析得到力學性能較高的是經(jīng)4.5％堿濃度處理、PLA與竹原纖維質(zhì)量分數(shù)比為45:55的織物。參考植物纖維增強聚乳酸復合材料的制備工藝及多次的小樣制備，得到較為合適的復合材料制備工藝，并將編織的針織結(jié)構(gòu)預制件分別制備形成復合材料板材，通過對制得的復合材料板材進行拉伸、彎曲、沖擊、耐火和土埋降解性能的研究，結(jié)果表明其最優(yōu)值分別為C3