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這是纖維素化工ppt，包括了生物質復合材料，擠出成型工藝，界面改性，化學改性，生物質-無機復合材料，木材/無機納米復合材料，木材/ 無機納米材料復合機理等內容，歡迎點擊下載。
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纖維素材料-2
5 生物質復合材料把木質纖維原料與纖維素復合材料歸為一類材料。按其組成可分為生物質/合成高分子復合材料、生物質/天然分子復合材料、生物質/導電聚合物復合材料、生物質/碳納米管復合材料、生物質/金屬雜化材料、生物質/無機雜化材料等等。按照功能性可分為，力學材料、光學材料、電學材料、吸附材料、生物醫(yī)用材料、分離純化材料、傳感材料等。復合方法1 層積復合由一定形狀(短、薄或旋切的單板)的板材。涂膠層積、加壓膠合而成的具有層狀結構的一定規(guī)格，形狀的結構材料。如三合板、膠合木。2 混合復合以木材或木質材料為基質與其他物質如無機質、礦物質等混合或木質纖維材料之間相混合，加壓成板。如水泥刨花板、石膏刨花板木材金屬復合材料、生物質-聚合物復合材料。3 滲透（生成）復合將某種物質(無機、有機、金屬元素等)滲注入木材或木質材料中，并發(fā)生沉積或化學作用，從而改良木材性質或賦予木材某種性能。如塑化復合、�；瘡秃�、酯化復合等。5.1 生物質/聚合物復合材料由植物纖維材料與可生物降解塑料復合制備環(huán)境友好的生物質復合材料( bio-composites) 已成為新世紀的研究熱點，被認為是21 世紀最有發(fā)展前景的材料之一。天然植物纖維原料來源廣泛， 可再生；成本低廉， 與可生物降解塑料復合， 改善性能， 降低成本; 廢棄后可以自行分解， 不會對環(huán)境造成污染， 有助于保護環(huán)境， 實現人與自然的協(xié)調發(fā)展。按聚合物種類區(qū)分，可分為生物質/合成聚合物復合材料、生物質/天然高分子復合材料。按加工方式區(qū)分，可分為熱壓成型技術、擠出成型技術、注射引發(fā)聚合技術等。與玻璃纖維增強體相比，植物纖維具有來源豐富、價格低廉、可再生、可降解、密度低、人體親和性好等優(yōu)點。某些植物纖維(如大麻纖維、亞麻和芒麻等)具有較高的楊氏模量，甚至己經能和玻璃纖維相比，同時具有比較小的密度，同樣適合作為高分子材料的增強體。特別是麻類纖維，在植物纖維中最適合做復合材料的增強體。可生物降解的高分子材料具有以下特點:易吸附水，含有敏感的化學基團，分子鏈線性化程度高和比表面積大等。按來源的不同，可生物降解高分子材料主要分為天然高分子材料、微生物合成生物降解高分子材料和合成高分子材料。目前的可生物降解塑料有聚羥基烷酸酯類（PHA）、聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚己內酰胺（PCL）及淀粉和改性淀粉等。熱壓成型工藝：適用于高比例生物質材料含量的復合材料制造，一般生物質材料在50%以上，甚至70%，即將生物質纖維素原料經簡單的常溫復合方式混合（組坯）后再熱壓成復合材料。特點是可加工各種不同的纖維素纖維材料形態(tài)的復合材料板材及型材。工藝路線圖：擠出成型工藝以生物質材料作為增強材料或填充材料，經過適當的處理后聚合物混合，然后采用擠出或注射工藝進行成型加工的技術。可以加工各種截面形狀的生物質-聚合物復合材料異型材，具有生產周期短、效率高，產品質量穩(wěn)定、成本低和易于實現連續(xù)化生產的特點，是目前普遍采用的技術。一步法成型工藝：界面改性界面是復合材料中普遍存在，且非常重要的組成部分，也是復合材料產生協(xié)同效應的根本原因。界面太弱會造成復合材料強度性能下降，界面過強會造成宏觀裂紋容易擴展、斷裂韌性降低，從而降低材料的強度。木質填料具有強極性和親水性， 以及較高的表面能。而聚合物基體大多是非極性或弱極性的高分子材料，表面能較低。羥基和酚羥基的存在，增大了木材纖維原料之間的團聚作用， 熱加工時會產生聚集現象， 致使其不能在塑料基體中均勻分散。在對復合材料的深入研究中，人們已經提出了多種界面理論，如化學鍵理論、浸潤性理論、過渡層理論、機械互鎖理論、摩擦理論、擴散理論、靜電理論等。其中較有代表性的是化學鍵理論、浸潤性理論、機械互鎖理論三種理論。化學鍵理論是應用最廣，也是最成功的理論，其主要觀點是處理填料的改性劑中應既含有能與填料反應的基團，又含有與基體樹脂作用的官能團，由此在界面上形成共價鍵。浸潤性理論的主要觀點為表面浸潤是界面粘結的基礎，良好的表面浸潤可使增強相與樹脂基體之間緊密接觸，并發(fā)生吸附作用，使界面分子間產生超過基體內聚能的范德華力，從而提高了復合材料強度。機械互鎖理論認為，微觀角度上增強纖維表面是粗糙不平的，并有許多微裂紋，當樹脂基體滲透到纖維中的凹坑及微裂紋中，固化以后就像一個個錨或釘子一樣把兩者牢固地連結一起，使復合材料有較高的粘結強度。界面改性的方法根據改性手段的不同，大致可以分為物理改性與化學改性兩類。1 物理改性物理改性方法主要包括熱處理、放射處理等。熱處理法是比較傳統(tǒng)的處理方法，用于去除植物纖維中的游離水和部分結合水。放射處理包括超聲處理、微波處理、等離子體放電處理、汽爆處理等。物理改性的特點是不需要加入任何其他試劑，成本相對較低，基本上不會對環(huán)境造成影響，但單獨使用效果不明顯，更多的是為后面的化學改性做準備。2 化學改性根據其實現的手段可以分為以堿處理、�；幚�、界面改性劑處理等。堿處理一般是以較低濃度的NaOH溶液對木質纖維表面進行處理，以除去纖維表面存在的果膠、半纖維素、木質素和單寧等物質，使纖維空腔化和原纖化。Mizanur等用濃度為7%NaOH溶液處理木纖維后浸入3%的丙烯酸乙酯的甲醇溶液中經紫外光照射接枝，經比較與未用的NaOH溶液處理的試樣比較接枝率提高了50%，拉伸強度提高了22%，吸水率降低明顯，耐候性和耐環(huán)境能力也有大幅提高，但木纖維的彈性略有下降。Mizanur RM. UV-cured henequen fibers as polymeric matrix reinforcement: Studies of physico-mechanical and degradable properties[J]. Mater Design， 2009， 30(6): 2191-2197用酸酐、酰氯等活性�；噭┨幚砟举|原料，可使木質填料表面的部分羥基與之反應生成酯類化合物。極性較弱的酯基取代了強極性的羥基，破壞了部分締合氫鍵，降低了木質填料的表面極性。Takatani等以醋酸酐、丙酸、丁酸等羧酸合成纖維素酯，并用作赤松木粉/聚乳酸復合材料的增容劑，其改性效果明顯優(yōu)于馬來酸酐接枝聚烯烴。Takatani M， Kohei I， Sakamoto K. Cellulose esters as compatibilizers in wood /poly(lactic acid) composite[J]. Journal of wood science， 2008， 54(1): 54-61加入界面改性劑是最簡單且有效的方法，也是目前木塑復合材料相容性研究領域中報道最多的方法。用于木塑復合材料制備的常見界面改性劑有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯及鋁酸酯偶聯(lián)劑、異氰酸酯類偶聯(lián)劑及各種極性與非極性單體的共聚物、接枝物等。酞酸酯和鋁酸酯偶聯(lián)劑也是木塑復合材料領域的常用界面改性劑。異氰酸酯類偶聯(lián)劑依靠其分子鏈一側的異氰酸根與木纖維填料上的羥基發(fā)生反應，另一側的聚合鏈與樹脂基體可以很好的相容， 進而在兩相之間產生架橋作用。各種極性與非極性單體的共聚物、接枝物也在復合材料中表現出良好的界面改性效果。這類相容劑有馬來酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)、馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、馬來酸酐接枝乙丙橡膠(EPDM-g-MAH)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、醋酸乙烯酯(EAA)等。Kazayawoko等以MAPP對木粉/PP復合材料進行增容。FT-IR的結果表明，木粉與MAPP之間發(fā)生了酯鍵連接。Kazayawoko M， Balatinecz JJ， Matuana LM. Surface modification and adhesion mechanisms in wood fiber polypropylene composites[J]. J Mater Sci， 1999， 34(24): 6189-6199銅胺及一些天然高分子等也可以作為復合材料的界面改性劑。Jiang等采用乙醇胺銅溶液處理木纖維制備PVC/木纖維復合材料。制得的木塑復合材料力學性能顯著提高。當銅的濃度為木纖維的0.2%～0.6％時處理效果較好。——導熱性能得到改善 ，且銅胺可能與木纖維形成復合物。Shah 等研究了天然高分子甲殼素和殼聚糖作偶聯(lián)劑對木粉/PVC復合材料的影響。甲殼素和殼聚糖具有類似于纖維素的主鏈結構，且分子上帶有氨基，可以改變木纖維與PVC基體間的酸堿作用。Jiang H， Pascal Kamdemb D. Characterization of the surface and the interphase of PVC-copper amine-treated wood composites[J]. Appl Sur Sci， 2010， 256(14): 4559-4563Shah BL， Matuana LM. Novel coupling agents for PVC/wood flour composites[J]. J Vinyl Addit Technol， 2005， 11(4): 160-1655.2 生物質-無機復合材料生物質-無機質復合材料是以無機質（水泥、石膏、粉煤灰等）為主膠結材料，以生物質纖維為增強材料，添加一定的化學添加劑（水玻璃、氯化鈣等），在一定工藝條件下制成的復合材料。將植物纖維與水泥膠凝材料相結合制備水泥基植物纖維復合材料，作為增強材料的復合型建材是一種有效的利用途徑。不少發(fā)展中國家開始研究開發(fā)用木漿纖維以外的植物纖維做水泥沙漿的增強材料。由于界面相容性較差和植物纖維抽提物滲出而影響水泥固化等原因， 現有植物纖維- 水泥復合材料的力學強度等方面的性能相對較低。韓福芹等以CMC-g-PMMA作為界面改性劑，制備稻殼碎料- 水泥復合材料。力學性能、聲學性能、保溫性能良好。韓福芹，邵 博，王清文， 郭垂根， 劉一星. CMC-g-PMMA 改性稻殼碎料- 水泥復合材料的性能，林業(yè)科學，2009，45(7):101-105.石膏具有較高的抗壓強度，而抗折強度則較低。通常采用各種纖維作為石膏制品的增強材料。復合效應的發(fā)揮在很大程度上取決于植物纖維與基體之間的界面結合情況以及纖維的性能、含量、分布和石膏的性能。王裕銀， 李國忠， 柏玉婷.玉米秸稈纖維/脫硫石膏復合材料的性能.復合材料學報，2010，27 (6):94-99.王裕銀，劉民榮，高子棟，李國忠.堿處理對秸稈纖維石膏基復合材料力學性能的影響.新型墻材， 2009 ，11:38-41. 木材/無機納米復合材料蒙脫土、伊利石等礦物和自然界的珍珠、貝殼和動物中的牙齒和筋等均是天然的納米結構材料， 具有獨特的性能， 木材等植物的葉和組織通常也是有序組裝納米結構的材料.此類復合材料必須同時滿足兩個基本條件: 一是分散相( 納米粒子) 和連續(xù)相( 木材) 中， 至少有一相尺寸在1～100 nm 之間; 二是由于納米相的存在而使木材的性能有很大提高或具備新的功能.無機物質可阻止木材的熱分解、腐朽真菌絲體的生長和白蟻的侵蝕等，可獲得良好的阻燃性、抗腐蝕性和抗蟻性，同時由于木材中含有一定的無機物質，強度可得到提高。木材/ 無機納米材料復合機理木材微結構與木材中的納米空間：木材中的空隙可分為永久空隙和瞬時空隙，存在納米空間， 且有收容零維、一維納米結構單元的能力.無機納米粉體具有很強的表面活性與超強的吸附能力， 極易與木材組分中的氧起鍵合作用; 有的還具有特殊的光學性質， 對紫外光中長波段反射率很高， 可大幅度提高木材的耐老化性; 另外， 某些無機納米粒子( 如納米SiO2 ) 具有的表面小尺寸效應， 使其產生淤滲作用， 有利于無機納米粒子進入木材的微結構中. 它們表面存在的大量不飽和殘鍵和不同鍵合狀態(tài)的羥基， 可與木材組分中的相關基團形成牢固的結合.木材與無機納米材料復合方法1 納米微粒填充法簡單實用， 使用較多， 但所得復合體系的納米單元空間分布參數一般難以確定，且納米微粒容易團聚， 影響復合材料的性能， 可通過對納米粒子進行表面改性克服。2 納米微粒原位合成法利用木材特有的官能團對納米材料中的金屬離子的絡合吸附及高分子基體對反應物的空間位阻， 或是基體木材提供的納米級空間限制， 從而原位反應生成納米微粒而構成納米復合材料，常用于制備木材/納米氧化物復合材料.3 兩相同步原位合成法利用納米材料和木材基體同步形成納米復合材料， 包括插層原位聚合法、溶膠-凝膠法等. 此法克服了納米微粒相分離的缺點.木材/ 無機納米復合材料結構表征XRD試驗， 測定納米SiO2、CaCO3的微觀結構; X射線衍射儀還可進行結晶物質的定量分析、晶粒大小的測量和晶粒的取向分析; 還用于觀察無機納米粒子彌散于木材納米空間中的相關情形.原子力顯微鏡(AFM) 可研究各種材料的表面結構、硬度、彈性、塑性等力學性能和表面微區(qū)摩擦性質；可進行木材/無機納米復合材料結構表征.通過X 射線或化學分析光電子能譜( XPS 或ESCA) 可以定性地分析測試樣品的組成和進行化學價態(tài)等表面分析， 觀察納米單元的結構特征(包括表面原子層結構) ;還可通過激光拉曼光譜、紅外光譜等， 研究和表征納米粒子/高聚物( 如木材) 的相互作用等.應用掃描探針顯微技術， 包括掃描電子顯微鏡( SEM) ， 獲得樣品體系表面微觀形貌及近原子級分辨率水平上的微細結構信息和納米級的力學性質和納米粒子與高聚物基體( 如塑料、木材微細纖絲) 的接觸角等. 還可觀察木材纖維細胞壁上不同層次微細纖維( microfibril) 結構。透射電子顯微鏡(TEM) 觀察木材纖維橫切面的細胞壁各層寬窄排列情況等.5.3 纖維素基功能復合材料按照功能性可分為，力學材料、光學材料、電學材料、生物醫(yī)用材料、分離純化材料、傳感材料等。通過物理或化學方法，可以得到一系列具有不同特殊功能的纖維素基復合材料。具有光電活性的纖維素復合材料一般以纖維素纖維或纖維素溶液與具有光電活性的試劑通過吸附、原位聚合等方式得到。纖維素發(fā)光材料有望用于有機發(fā)光二極管(OLED)、有機薄膜晶體管、防偽和包裝等領域。纖維素/碳納米管復合材料碳納米管具有出色的力學性能和電性能，一直受到人們高度重視，廣泛應用于電子器件、生物傳感器、儲氫材料、復合材料等領域。離子液體可以很好地分散碳納米管，Zhang 等以AmimCl 離子液體為溶劑通過干噴濕紡法制備了再生纖維素/MWCNT 復合纖維，MWCNT 在復合纖維中分散良好、存在一定取向，4wt% MWCNT 可使復合纖維拉伸強度達到335 MPa，與純纖維相比提高了40% 。纖維素/MWCNT 復合纖維還具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，在熱分解過程中有很高的殘余質量，可用做纖維素基碳纖維前驅體.Zhang H，Wang Z G，Zhang Z N，Wu J，Zhang J，He J S. Adv Mater，2007，19:698 ～ 704.纖維素復合材料膜Wu 等以AmimCl 離子液體為溶劑，通過溶解、再生，制得了纖維素/大豆蛋白復合膜和纖維素/淀粉/木質素復合膜，所得膜材料均具有高的氣體阻隔性，可用作食品包裝材料、涂層材料等。Ma 等以BmimCl和EmimAc離子液體為溶劑，制得了三層結構的超濾膜，即再生纖維素/聚丙烯腈(PAN)納米纖維支架/聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜。這種超濾膜具有高通量，是商業(yè)超濾膜的數倍，而且截留率達99.5% ，可用于油水分離等方面。Wu X，Zhao F，Varcoe J R，Thumser A E，Avignone-Rossa C，Slade R C T. Bioeletrochemistry，2009，77:64 ～ 68.Ma H Y，Yoon K，Rong L X，Mao Y M，Mo Z R，Fang D F，Hollander Z，Gaiteri J，Hsiao B S，Chu B. J Mater Chem，2010，20:4692 ～ 4704. 功能性纖維素酯Sakakibara等通過酯化反應將卟啉分子接在纖維素上得到了光電轉換材料，卟啉還賦予了纖維素材料抗菌性能.Qu 等通過酯化反應在乙基纖維素上接枝上三苯基胺，得到了溶致變色的纖維素衍生物，其顯示出藍-綠熒光，在氯仿溶液中的量子效率達65% ，可在光電器件領域獲得應用.功能性纖維素醚Abbott等以離子液體為介質和反應劑，合成了季銨鹽型纖維素醚.Song等以NaOH/尿素為溶劑，也合成了季銨鹽型纖維素醚，具有良好的抗菌性能。Abbott A P，Bell T J，Handa S，Stoddart B. Green Chem，2006，8:784 ～ 786Song Y，Zhou J P，Li Q，Guo Y，Zhang L N. Macromol Biosci，2009，9:857 ～ 863Song Y，Sun Y X，Zhang X Z，Zhou J P，Zhang L N. Biomacromolecules，2008，9:2259 ～ 2264微晶纖維素ppt：這是微晶纖維素ppt，包括了理化性質，生產原理，生產工藝，應用領域，產品現狀，參考文獻，稻草微晶纖維素的制備等內容，歡迎點擊下載。
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醋酸纖維素濾膜PPT課件：這是一個關于醋酸纖維素濾膜PPT課件，包括了膜分離技術概述，醋酸纖維素膜，改性醋酸纖維素膜的制備，醋酸纖維素膜的應用，發(fā)展前景等內容，目前市場上使用的醋酸纖維素膜材料大多數為疏水性高分子材料，使膜的表面具有很強的疏水性。為降低和控制膜污染，增加純水通量，我們要將膜進行改性處理。 聚乙二醇-醋酸纖維素膜的制備。膜，是指在一種流體相內或是在兩種流體相之間有一層薄的凝聚相，它把流體相分隔為互不相通的兩部分，并能使這兩部分之間產生傳質作用。膜分離技術是指借助膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學位差的推動作用下對混合物中溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集。膜材料分為有機和無機兩大類。有機材料主要包括纖維素類、聚酰胺類、芳香雜環(huán)類、聚砜類、聚烯烴類、硅橡膠類、含氟高分子類等; 無機材料主要以金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃等為主。纖維素的分子式為(C6H10O5)n，分子量為162n，其每個葡萄糖單元有三個羥基，若三個羥基全部乙酰化，即取代度DS=3，實際用于膜材料的醋酸纖維素的取代度DS=2.46，乙酰乙酞基含量為39.8%，歡迎點擊下載醋酸纖維素濾膜PPT課件哦。
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