1前言
聚乳酸纤维,简称PLA纤维,是一种新型的可完全生物降解的合成纤维。它是从粮食(玉米、甜菜、土豆、山芋等)以及有机废弃物(玉米芯或其他农作物的根、茎、叶、皮等)中提取的乳酸为基本原料
经聚合而制得的高分子聚合物。聚乳酸纤维不仅原料资源丰富,而且其制品用完后可在微生物作用下分解为二氧化碳和水,并且燃烧时不会产生毒气,是一种被称为可持续发展的生态纤维[1]。PLA纤维的
制备通常有两种方法:一种是“二步法”,即以乳酸的二环状聚体为原料,在催化剂(常用的是辛酸亚锡)存在下开环聚合,生成聚乳酸;另一种是以乳酸或乳酸的衍生物为原料在高真空高温下直接缩聚[2,3]。
竹原纤维是竹纤维的一种,又称天然竹纤维、原生竹纤维,有的学者专家把天然竹纤维归为麻类,称其为竹麻纤维,但是较多的称之为竹纤维。而竹浆纤维是竹纤维中的又一种类,又称再生纤维、竹粘纤维或者竹浆粘胶纤维、竹素纤维,但是较多的也称为竹纤维。要区分两者主要看两者的生产方法。竹原纤维的生产是通过机械、物理方法和生物技术去除天然竹材中含有的木质素、多戊糖、竹粉、果胶等不利于成纱的杂质,直接分离来得到竹原纤维。而竹浆纤维从其名字上就可猜测到是一种化学纤维的生产方法,它是利用催化、提纯和水解碱法及多段漂白等化学物理技术将速生竹材制成竹浆粕,再经粘胶
纺丝工艺加工成纤维[4]。竹原纤维也是纤维素纤维,所以像棉、麻、丝一样可以在自然条件下100%降解,而且降解的过程不会散发出对环境有害的物质,只是产生二氧化碳等大自然植物的光合作用的原料,是理想的纺织用环保材料。最初的复合材料大多采用无机纤维做增强材料,热固性树脂(如酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺等)做基体,经过复合工
艺制成复合材料产品或半成品。热固性树脂的优点是耐热性高,受压不易变形。其缺点是机械性能较差,性脆,一经固化,再加压加热也不可能再度软化或流动,温度过高,则分解或碳化。在塑料工业发展
初期,热固性树脂所占比例很大,一般在50%以上。到80年代,热固性树脂在世界合成树脂总产量中仅占10%~20%[5]。正是由于热固性树脂的脆性和机械性能差的原因,后来才出现对热固性的改进和热塑性的研究。热塑性树脂的优点是加工成型简便,具有较高的机械能,缺点是耐热性和刚性较差。而一般复合材料不在特殊场合应用时对耐热和刚性要求并不高。所以在复合材料中热塑性树脂得以很快的应用,而且热塑性树脂的复合材料表现了纤维在复合材料中具有韧性的作用,并且克服了性脆的缺点[6]。
复合材料的研究已很多,包括最初的无机非金属材料到后来的采用合成纤维,再到这几年的天然纤维。但是对于竹原纤维/聚乳酸基复合材料的研究并不多见,本文采用竹原纤维做增强材料,聚乳酸
做基体,编织衬经衬纬针织物,以形成复合材料。玻璃钢/复合材料
拉伸的目的是测定材料的最大拉伸力及弹性模量等以方便材料的设计和应用。还可以利用辅助设备测量其他参数,如泊松比、应变等[7]。
2实验材料及仪器
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