以软化后的竹筒作为开纤对象,以竹原纤维得率、细度及纤维长度作为开纤效果的评价指标,研究了开纤速率和模具锥角对该方法开纤效果的影响规律。开纤试验表明:随着开纤速率的减小,竹原纤维得率逐渐提高,且在开纤速率为1 mm/min时趋于稳定,竹原纤维细度逐渐减小,纤维长度呈先增大后减小的变化趋势。当开纤速率为1 mm/min时,竹原纤维得率、细度、长度分别为30.49%,190.9 dtex和83.66 mm,且纤维细度和长度均匀性均较好。当模具锥角小于160°时,竹原纤维得率随着模具锥角增大而提高,在模具锥角为160°时,竹原纤维得率最高为30.63%;当模具锥角超过160°时,开纤得率逐渐下降。随着模具锥角的增大,竹原纤维细度逐渐减小,纤维长度呈先增大后减小的变化趋势。当模具锥角为160°时,竹原纤维细度和长度分别为190.3 dtex和84.68 mm,且纤维细度及长度均匀性均较好。试验确定了竹筒锥模受压开纤方法最佳的工艺参数:开纤速率为1 mm/min,模具锥角为160°。在此工艺条件下,从竹筒试样提取的竹原纤维平均细度为190 dtex,平均长度为84 mm,竹原纤维得率达30.5%,且竹原纤维细度及长度范围分布也较为均匀。竹筒锥模受压开纤工艺的研究为竹材实现整竹开纤的研究奠定了基础,有望进一步提高竹材的利用率,实现竹原纤维的高效率生产,对竹材资源可持续利用和绿色生态纤维、低碳经济的发展都具有重要的现实意义。

浙江省自然科学基金(LY16C160012); 浙江省公益性项目(2017C32067);

竹筒; 锥模成形; 轴压开纤; 开纤速率; 竹纤维;

10.13360/j.issn.2096-1359.2019.04.006

TQ341

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