本文選題：回收纖維　切入點(diǎn)：木塑　出處：《東華大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：木塑復(fù)合材料(WPC)作為一種環(huán)境友好型新材料，具有原料來源廣泛、質(zhì)輕、價(jià)廉、美觀等優(yōu)點(diǎn)，近年來引起人們的廣泛關(guān)注，已廣泛應(yīng)用在建筑、汽車、家具、包裝等行業(yè)。但是由于木塑材料的強(qiáng)度和抗沖擊性能較差，極大地限制了其在結(jié)構(gòu)工程材料領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，如何提高木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能成為當(dāng)下木塑材料研究的主要方向之一。 本文利用PFI磨對(duì)廢棄紡織品進(jìn)行回收處理，然后用獲得的回收纖維作為增強(qiáng)材料，制備了纖維增強(qiáng)型高密度聚乙烯(HDPE)基木塑復(fù)合材料，并通過力學(xué)性能測(cè)試、DSC、TGA、SEM等方法研究了回收纖維對(duì)復(fù)合材料性能的影響，旨在創(chuàng)新廢棄織物回收利用方法的同時(shí)，研制出綜合性能優(yōu)良的木塑材料。全文主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 1.選用廢棄聚酯(PET)紡織品和棉紡織品作為回收原料，，研究了PFI磨對(duì)其打漿處理工藝。打漿過程中我們發(fā)現(xiàn)最主要的控制因素包括打漿間距和打漿轉(zhuǎn)數(shù)等。間距過小時(shí)纖維容易纏結(jié)在一起，過大時(shí)設(shè)備對(duì)纖維的作用力變小，易出現(xiàn)大量未被打散的纖維束；打漿轉(zhuǎn)數(shù)的增加有利于纖維的分散，但過大時(shí)影響處理效率。優(yōu)化的打漿工藝參數(shù)為打漿轉(zhuǎn)數(shù)30000r，打漿間距2.4mm，打漿壓力3.37N，打漿濃度10%，在此工藝條件下打漿，能夠獲得分散性較好的回收纖維。 2.制備了回收纖維增強(qiáng)的HDPE復(fù)合材料，研究了纖維含量和纖維長度對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，同時(shí)表征了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能和結(jié)晶性能，對(duì)比研究了不同的界面改性方法。結(jié)果表明：在相容劑MAH-g-PP的作用下，PET纖維和棉纖維都能很好地分散在HDPE基體中。PET纖維的引入增強(qiáng)了復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能，而棉纖維在提高拉伸、彎曲性能的同時(shí)，使復(fù)合材料的沖擊性能下降了。熱性能研究發(fā)現(xiàn)PET纖維的引入提高了復(fù)合材料的結(jié)晶度，對(duì)熱穩(wěn)定性能影響不大；而棉纖維使得復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性下降明顯，對(duì)材料的結(jié)晶度沒有顯著影響。此外PET纖維長度在10mm左右，配合質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的MAH-g-PP作為相容劑時(shí)，增強(qiáng)效果最為突出。 3.在前面研究的基礎(chǔ)上，利用木粉和HDPE為原料制備了不同纖維含量的木塑復(fù)合材料，分別研究了纖維含量和熱處理工藝對(duì)WPC結(jié)構(gòu)和性能的影響。結(jié)果表明：WPC中PET纖維、棉纖維和木粉都能均勻地分散在塑料基體中，并且PET纖維的引入進(jìn)一步提高了WPC的綜合力學(xué)性能；而棉纖維的加入使得WPC的拉伸性能先增大后減小，并且在纖維含量為10%時(shí)達(dá)到最優(yōu)值，彎曲和沖擊強(qiáng)度卻有所降低，這主要是由過量纖維形成的團(tuán)聚造成的。熱性能研究方面發(fā)現(xiàn)兩種回收纖維的加入對(duì)WPC整體熱穩(wěn)定性能影響不大，而PET纖維提高了WPC的結(jié)晶度和熔點(diǎn)。熱處理明顯改善了WPC的結(jié)晶性能，其中PET纖維增強(qiáng)的WPC在熱處理后彎曲強(qiáng)度和模量下降顯著，拉伸強(qiáng)度變化不明顯；而棉纖維增強(qiáng)的WPC的拉伸和彎曲性能都有所增加，其中120℃的熱處理溫度最佳。
[Abstract]:Wood plastic composite materials (WPC) as a kind of environmentally friendly new materials, has a wide source of raw materials, light weight, low cost, beautiful appearance and other advantages, attracted widespread attention in recent years, has been widely used in construction, automotive, furniture, packaging and other industries. But because the wood plastic material strength and poor impact resistance, great limited its application in the field of structural engineering materials. Therefore, how to improve the mechanical properties of wood plastic composite materials has become one of the main research direction of the wood material.
This paper uses PFI mill waste textiles recycling, and then recycled fibers obtained as reinforced materials, preparation of fiber reinforced high density polyethylene (HDPE) wood plastic composite material, and by means of mechanical properties test, DSC, TGA, SEM and other methods to study the effect of recycled fibers on the properties of the composite materials, aimed at innovation waste fabric recycling method and developed wood plastic material with excellent performance. The main research contents and results are as follows:
1. selection of waste polyester (PET) textiles and cotton textiles as recycling of raw materials of PFI mill the beating process. The refining process we found that the main controlling factors including beating spacing and beating revolution. The distance is small fiber tangles easily, small force equipment of the fiber is too large, easy to appear a large number of fiber bundles is not scattered; increasing beating revolutions is conducive to fiber dispersion, but excessive influence of processing efficiency. The optimized process parameters for beating beating speed 30000r, beating spacing 2.4mm, beating pressure 3.37N, a slurry concentration of 10%, under the conditions of beating, can obtain better recovery. Fiber dispersion
HDPE composite material recycling fiber reinforced 2. synthesis, effects of fiber content and fiber length on the mechanical properties of the composites, and to characterize the thermal stability and crystallization properties of composite materials, comparative study of different interfacial modification methods. The results showed that: in the compatible agent MAH-g-PP under the action of PET fiber and the cotton fiber can introduce well dispersed in the HDPE matrix of.PET fiber to enhance the mechanical properties of composite material, cotton fiber in improving the tensile, flexural properties and the impact properties of the composites decreased. The thermal performance study showed that the introduction of PET fiber to improve the crystallinity of the composite material, not influence on the thermal stability of cotton fiber; the thermal stability of the composites decreased significantly, the crystallinity of the material was not significantly affected. In addition PET fiber length is about 10mm, with the mass fraction is 5%. When MAH-g-PP is used as a compatibilizer, the enhancement effect is the most prominent.
3. based on the previous study, the preparation of wood plastic composites with different fiber contents as the raw material for the use of wood powder and HDPE, the effect of fiber content and heat treatment on the structure and performance of WPC were studied. The results showed that the PET fiber WPC, cotton fiber and wood powder can be uniformly dispersed in the plastic matrix the introduction of PET fiber, and further improve the mechanical properties of WPC and cotton fiber; adding the tensile properties of WPC increased first and then decreased, and reached the optimal value when the fiber content is 10%, the bending and impact strength decreased, which mainly formed by the agglomeration caused by excess fiber thermal. The study found that two kinds of properties of recycled fibers of WPC overall thermal stability is not affected, and PET fiber to improve the crystallinity of WPC and melting point. Heat treatment significantly improved the crystallinity of WPC, the PET fiber reinforced WP After heat treatment, the bending strength and modulus of C decreased significantly, but the tensile strength did not change significantly. The tensile and flexural properties of cotton fiber reinforced WPC increased, and the heat treatment temperature at 120 C was the best.

【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB332

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本文編號(hào)：1582397