楊木細(xì)胞壁組分對楊木-HDPE共混物流變性能的影響.pdf

1、木塑復(fù)合材在擠出加工過程中存在著高木材填充量時(shí)帶來的加工困難、界面結(jié)合強(qiáng)度低、材性變差等問題。改善木材的熱塑性，能在很大程度上解決高木材含量的木塑復(fù)合材料成型加工問題。但由于木材細(xì)胞壁中纖維素的結(jié)晶度高以及纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三種主要成分間相互作用，使其表現(xiàn)出較高的剛性，不能受熱熔化。由此，課題組提出采用離子液體實(shí)現(xiàn)木材在木塑復(fù)合材擠出過程中的高效塑化。本論文分別研究木材的三種主要成分在木塑復(fù)合材料加工過程中對材料流變性的影響，為進(jìn)

2、一步尋找合適的木材塑化改良用離子液體或合成離子液體并探究其作用機(jī)理奠定基礎(chǔ)。本文采用NaClO2、NaOH、CH3COOH等試劑對楊木粉進(jìn)行處理，分離得到綜纖維素、脫半纖維素木粉及α-纖維素樣品，并分別用激光粒度分析儀、傅里葉紅外分析儀、X射線衍射儀及熱重分析儀對木粉及三種樣品進(jìn)行評價(jià)表征。分別對楊木粉及其細(xì)胞壁成分提取物與高密度聚乙烯共混物（即Holocellulose-HDPE，WF-HDPE，Hemi extracted WF-H

3、DPE和α-cellulose-HDPE）的轉(zhuǎn)矩流變性、動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)流變性質(zhì)進(jìn)行評價(jià)和研究。
　　研究表明，本文所使用的主成分分離提純方法能夠有效的去除指定組分，木粉和綜纖維素中的纖維素構(gòu)型均為Ⅰ型，而脫半纖維素木粉樣品中的纖維素及α-纖維素構(gòu)型為Ⅱ型，四種樣品中木粉的結(jié)晶度最低，α-纖維素的最高。木材中半纖維素的熱穩(wěn)定性最差，且失重區(qū)間較窄，木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性最好，失重區(qū)間也很寬，貫穿整個(gè)木粉分解過程。
　　利用轉(zhuǎn)矩流變儀及M

4、iniLab微型混合流變儀研究轉(zhuǎn)矩、溫度與時(shí)間、壓力以及壓力降與時(shí)間的關(guān)系，結(jié)果表明四種共混體系的物料在全部加入完畢時(shí)，轉(zhuǎn)矩及壓力達(dá)到最大值，溫度出現(xiàn)最低值，一段時(shí)間后各曲線趨于平穩(wěn)。四種共混體系的四種曲線特征的高低順序皆為α-cellulose-HDPE＞ Hemi extracted WF-HDPE＞ WF-HDPE＞ Holocellulose-HDPE，表明木材三種主成分中纖維素是阻礙細(xì)胞壁塑性加工最重要的因素，最不利于復(fù)合材料

5、擠出成型加工，木質(zhì)素其次，半纖維素對擠出加工影響最小。
　　采用旋轉(zhuǎn)流變儀進(jìn)行動(dòng)態(tài)頻率掃描發(fā)現(xiàn)，四種共混體系都隨著頻率的增加而明顯地表現(xiàn)出彈性及粘性特征，同種樣品的彈性行為要比粘性行為明顯，表現(xiàn)出較差的復(fù)合加工性。四種共混體系呈現(xiàn)出明顯的“剪切變稀”現(xiàn)象。在同一頻率下四種共混體系的G'、G"、η*及tanδ的高低順序與轉(zhuǎn)矩流變結(jié)果一致，即從動(dòng)態(tài)流變學(xué)的角度而言，三種成分對復(fù)合材料塑性加工的影響與轉(zhuǎn)矩流變測試得到的結(jié)論一致。