碳酸钙原位沉积对单根竹纤维拉伸性能的影响1)
2012-07-02程海涛陈复明
高 洁 王 戈 程海涛 史 强 陈 红 陈复明
(国际竹藤中心,北京,100102)(美国密西西比州州立大学,密西西比州,MS39762-9601)(国际竹藤中心)
慈竹在我国西南各地分布广泛,资源丰富,纤维纵横比大,壁厚腔小,强度高,是一种优良的纸浆原料,随着竹纤维制品的开发,也可应用于纤维板、纤维增强复合材料、纺织等领域[1-3]。碳酸钙(Ca-CO3)常作纤维填料,用于降低成本,改善纸张及天然纤维增强塑料复合材料等的力学性能[4-5]。目前,填充方式主要有共混法、碳化原位加填法及离子溶液原位反应加填法等;其中,离子溶液原位反应加填法具有设备简单、操作方便、CaCO3上载率高等优点[6]。相关研究表明:温度是CaCO3加填纤维工艺的重要因素,影响碳酸钙晶粒尺寸范围及吸附量[7]。笔者采用离子溶液原位沉淀法,不同温度下制备CaCO3改性慈竹纤维,并通过单根纤维拉伸技术对竹单根纤维的力学性质进行了表征,探讨了CaCO3沉积情况对竹单根纤维力学性能的影响,可为纸张等竹纤维制品的CaCO3填充工艺提供新的评价手段和理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料
慈竹纤维:四川长宁县3年生慈竹(Neosinoealamus affinis),取其根部往上1.5~3.0 m 处竹肉部分,经V(H2O2)∶V(HAc)=1∶1混合离析液60℃下浸泡24 h左右,离析出单根纤维,再用自来水漂洗至中性,气干保存。用于拉伸的单根竹纤维长2~4 mm,直径8 ~22 μm。
化学药品:氯化钙(CaCl2)、无水碳酸钠(Na2CO3),乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na),均购自北京国药集团化学试剂有限公司,分析纯,前2种药品用纯水配成0.1 mol/L的离子溶液;914双组分冷固化环氧胶,购自天津燕海化学有限公司。……
