根纖維應(yīng)用

用樹根纖維生產(chǎn)中密度纖維板的方法，主要工序包括樹根削片、木片水洗、木片蒸煮、熱磨、施膠及添加劑、干燥、鋪裝成型、熱壓和冷卻，其特征是:將樹根原料削片后的樹根進入搖篩和水洗，水洗后的木片通過木片泵輸送到預(yù)蒸煮缸內(nèi)，在預(yù)蒸煮缸進行預(yù)蒸煮，將木片初步軟化;預(yù)蒸煮后的木片通過錐塞螺旋進入蒸煮缸，蒸煮缸內(nèi)蒸汽壓力為0.70~0.78Mpa，蒸煮時間2~5分鐘，木片經(jīng)充分進行蒸煮后，在磨室內(nèi)解纖，磨室壓力低于蒸煮缸壓力0.01~0.02Mpa，減少木片在磨室內(nèi)的停留時間;在施膠及添加劑工序中，纖維中添加聚乙烯醇改性脲醛樹脂和固化劑，聚乙烯醇改性脲醛樹脂的添加比例為固體樹脂占絕干纖維的質(zhì)量百分比的8%-11%，固化劑為濃度20%的硫酸銨溶液，固化劑的添加比例為固體硫酸銨占固體脲醛樹脂的質(zhì)量百分比1-3%;將纖維干燥后保持其含水率在8%-12%，鋪裝成型，熱壓形成密度約800kg/m↑[3]的中密度纖維板

注記:在數(shù)學(xué)里也有類似的"纖維"的概念，詳見詞條"曲面纖維化"。實際上，這一概念與日常生活中的"纖維"概念完全一致。

纖維實驗

纖維:21或22號切片

膠原纖維被伊紅染成粉紅色，為粗細不等的束狀結(jié)構(gòu)，交叉排列，有的較直或呈波浪形，其中的原纖維大多看不清。

彈性纖維染成藍紫色，單條分布而不成束，纖維粗細不等，有分支，并交織成網(wǎng)。

高倍鏡下繪圖，顯示部分疏松結(jié)締組織。

注解:膠原纖維、彈性纖維、成纖維細胞、巨噬細胞、肥大細胞和漿細胞。

隨著生物科技的發(fā)展，一些纖維的特性可以派上用場。類似肌肉的纖維可制成"人工肌肉"、"人體器官"。聚丙烯酰胺具有生物相容性，一直是人體組織良好的替代材料，聚丙烯酰胺水凝膠能夠有規(guī)律地收縮和溶脹，這些特性正可以模擬人體肌肉的運動。

膠原是人體中最多的蛋白質(zhì)，人體心臟、眼球、血管、皮膚、軟骨及骨路中都有它的存在，并為這些人體組織提供強度支撐。合成納米纖維能在骨折處形成一種類似膠質(zhì)的凝膠，引導(dǎo)骨骼礦質(zhì)在膠原纖維周圍生成一個類似于天然骨骼的結(jié)構(gòu)排列，修補骨骼于無形之中。

蜘蛛絲一直是人類想要模仿制造的，天然蜘蛛絲的直徑為4微米左右，而它的牽引強度相當(dāng)于鋼的5倍，還具有卓越的防水和伸縮功能。如果制造出一種具有天然蜘蛛絲特點的人造蜘蛛絲，將會具有廣泛的用途。它不僅可以成為降落傘和汽車安全帶的理想材料，而且可以用作易于被人體吸收的外科手術(shù)縫合線。

纖維的充填能有效地提高塑料的強度和剛度。纖維增強塑料屬剛性結(jié)構(gòu)材料。

纖維增強塑料主要有兩個組分。基體是熱固性塑料或熱塑性塑料，用纖維材料充填。通常基體的強度較低，而纖維填料具有較高的剛性但呈脆性。兩者復(fù)合得到的增強塑料中，纖維承受很大的載荷應(yīng)力，基體樹脂通過與纖維界面上的剪切應(yīng)力，支撐了纖維傳遞了外載荷。

熱固性塑料纖維增強塑料略寫成FRP(fiberreinforcedplastics),熱塑性纖維增強塑料略寫成FRTP(fiberreinforcedthermoplastics).若用玻璃纖維增強則前綴G，如GFRP、GFRTP;如用碳纖維增強前綴C;用硼纖維則前綴B;用芳綸聚酰胺纖維(Kevlar)增強則前綴K。

增強塑料以玻璃纖維使用占優(yōu)勢，其品種很多，無堿玻璃(E-glass)為常用普通纖維，堿金屬氧化物含量很低，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性。高強度玻璃纖維(S-glass)含有鎂鋁硅酸鹽等成分，具有比E-glass纖維高10%-50%的強度。由于化學(xué)成分和生產(chǎn)工藝的不同，還有高模量、中堿和高堿等各種玻璃纖維。碳纖維具有較大的剛性和優(yōu)良的耐腐性，常用于增強熱固性塑料。硼纖維本身是鎢絲和硼的復(fù)合材料，具有較高的彈性模量，但纖維較粗且制造成本高。常用環(huán)氧樹脂作基體。低密度的芳綸纖維國內(nèi)已經(jīng)躬行并使用，它用于承受拉應(yīng)力的纜繩和承力構(gòu)件。

表面處理是在纖維表面涂覆表面處理劑，表面處理劑包括浸潤劑及一系列偶聯(lián)劑和助劑。偶聯(lián)劑能在纖維與基體樹脂間形成一個良好黏合界面，從而有效提高兩者的黏結(jié)強度，也提高了增強塑料的防水、絕緣和耐磨等性能。

而纖維更大的作用早已不僅停留在日常穿著了，粘膠基碳纖維幫導(dǎo)彈穿上"防熱衣"，可以耐幾萬度的高溫;無機陶瓷纖維耐氧化性好，且化學(xué)穩(wěn)定性高，還有耐腐蝕性和電絕緣性，航空航天、軍工領(lǐng)域都用得著;聚酰亞胺纖維可以做高溫防火保護服、賽車防燃服、裝甲部隊的防護服和飛行服;碳納米管可用作電磁波吸收材料，用于制作隱形材料、電磁屏蔽材料、電磁波輻射污染防護材料和"暗室"(吸波)材料。

纖維在環(huán)保上也是好幫手。聚乳酸作為可完全生物降解性塑料，越來越受到人們重視?？蓪⒕廴樗嶂瞥赊r(nóng)用薄膜、紙代用品、紙張塑膜、包裝薄膜、食品容器、生活垃圾袋、農(nóng)藥化肥緩釋材料、化妝品的添加成分等。

纖維在醫(yī)藥方面的應(yīng)用已非常廣泛。甲殼素纖維做成醫(yī)用紡織品，具有抑菌除臭、消炎止癢、保濕防燥、護理肌膚等功能，因此可以制成各種止血棉、繃帶和紗布，廢棄后還會自然降解，不污染環(huán)境;聚丙烯酰胺類水凝膠可能控制藥物釋放;聚乳酸或者脫乙酰甲殼素纖維制成的外科縫合線，在傷口愈合后自動降解并吸收，病人就不用再動手術(shù)拆線了。

在建筑領(lǐng)域，防滲防裂纖維可以增強混凝土的強度和防滲性能，纖維技術(shù)與混凝土技術(shù)相結(jié)合，可研制出能改善混凝土性能，提高土建工程質(zhì)量的PP纖維，對于大壩、機場、高速公路等工程可起到防裂、抗?jié)B、抗沖擊和抗折性能，在國家大劇院、上海市公安局指揮中心屋頂停機坪、上海虹口足球場等大型工程中已露了一手。

指自然界生長或形成的纖維，包括植物纖維(天然纖維素纖維)、動物纖維(天然蛋白質(zhì)纖維)和礦物纖維。植物纖維包括:種子纖維、韌皮纖維、葉纖維、果實纖維。種子纖維是指一些植物種子表皮細胞生長成的單細胞纖維。如棉、木棉。韌皮纖維是從一些植物韌皮部取得的單纖維或工藝?yán)w維。如:亞麻、苧麻、黃麻。葉纖維是從一些植物的葉子或葉鞘取得的工藝?yán)w維。如:劍麻、蕉麻。果實纖維是從一些植物的果實取得的纖維。如:椰子纖維。動物纖維(天然蛋白質(zhì)纖維)包括:毛發(fā)纖維和腺體纖維。毛發(fā)纖維:動物毛囊生長具有多細胞結(jié)構(gòu)由角蛋白組成的纖維。如:綿羊毛、山羊絨、駱駝毛、兔毛、馬海毛。絲纖維:由一些昆蟲絲腺所分泌的，特別是由鱗翅目幼蟲所分泌的物質(zhì)形成的纖維，此外還有由一些軟體動物的分泌物形成的纖維。如:蠶絲。

人造纖維是利用自然界的天然高分子化合物――纖維素或蛋白質(zhì)作原料(如木材、棉籽絨、稻草、甘蔗渣等纖維或牛奶、大豆、花生等蛋白質(zhì))，經(jīng)過一系列的化學(xué)處理與機械加工而制成類似棉花、羊毛、蠶絲一樣能夠用來紡織的纖維。如人造棉、人造絲等。

合成纖維的化學(xué)組成和天然纖維完全不同，是從一些本身并不含有纖維素或蛋白質(zhì)的物質(zhì)如石油、煤、天然氣、石灰石或農(nóng)副產(chǎn)品，加工提煉出來的有機物質(zhì)，再用化學(xué)合成與機械加工的方法制成纖維。如滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、氯綸等。

纖維是天然或人工合成的細絲狀物質(zhì).在現(xiàn)代生活中，纖維的應(yīng)用無處不在，而且其中蘊含的高科技還不少呢。導(dǎo)彈需要防高溫，江堤需要防垮塌，水泥需要防開裂，血管和神經(jīng)需要修補，這些都離不開纖維這個小身材的"神奇小子"。

穿得舒服,御寒防曬，是我們對衣服的最初要求，如今這個要求已很容易達到。海藻碳纖維做成衣服后，穿著時能長期使人體分子摩擦產(chǎn)生熱反應(yīng)，促進身體血液循環(huán)，因此能蓄熱保溫，而防紫外線輻射的纖維制成衣服便可減少我們夏日撐傘的麻煩。

不過現(xiàn)在人們不僅要求穿得暖和，還增加了許多新要求，纖維都能一一滿足:過去的年代曾經(jīng)流行過"滌蓋棉"、"丙蓋棉"，面料外滌里棉，是因為棉和肌膚的親和性好，而滌與丙綸結(jié)實耐磨，方便洗滌?，F(xiàn)在的新材料有了顛覆性的轉(zhuǎn)變，可以"棉蓋滌"、"棉蓋丙"，新型的抗菌導(dǎo)濕纖維，比通常的纖維直徑?穴10μm一100μm?雪要小，織成的面料可以使汗液透過，卻不附著，這樣汗液便被排到外層的棉布層，衣服貼身面便可隨時保持干爽……千變?nèi)f化，只為了幫我們穿著更舒適。

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6.3.4.3逐根測試?yán)w維的強力與伸長值。若纖維斷裂在鉗口或在夾持器內(nèi)滑移，其結(jié)果應(yīng)剔除。當(dāng)纖維斷裂在鉗口的數(shù)量超過10%時，應(yīng)檢驗、修復(fù)后重新試驗。

6.3.5計算

Fe=∑fi/N…………(3)

Pe=Fe/T ……(4)

Ee=∑Li/N……(5)

式中:Fe--平均斷裂強力，cN;

Pe--斷裂強度，cN/dtex;

Ee--平均斷裂伸長率，%;

fi--每根纖維斷裂強力，cN;

N--纖維根數(shù);

T--實測線密度，dtex;

Li--每根纖維斷裂伸長率，%。

斷裂強度結(jié)果按GB/T 8170規(guī)定修約至小數(shù)點后二位;斷裂伸長率結(jié)果按GB/T 8170規(guī)定修約至小數(shù)點后一位。

6.4卷曲性能

6.4.1儀器和工具

a)卷曲彈性儀，稱量25mN;

b)纖維夾、黑絨板、鑷子等。

6.4.2試樣及其制備

從按4.3規(guī)定取得的卷曲性能試樣中隨機均勻地抽取卷曲成形未被損壞的纖維束20束，經(jīng)預(yù)調(diào)濕、調(diào)濕處理。

6.4.3試驗條件

6.4.3.1預(yù)置夾持距離20mm。

6.4.3.2預(yù)加張力

輕負荷:0.0018cN/dtex;

重負荷:0.15cN/dtex。

6.4.3.3每個試驗室樣品測20根纖維。

6.4.4試驗步驟

6.4.4.1用纖維夾夾取一根纖維懸掛于卷曲儀的天平衡臂上，然后用鑷子將纖維另一端置于下夾持器中(在松弛狀態(tài)下使纖維實際長度大于25mm)。

6.4.4.2加輕負荷平衡后，記下讀數(shù)L0(精確至0.01mm)，讀取25mm內(nèi)全部卷曲峰和卷曲谷數(shù)Ja。

對三維卷曲讀取前后左右側(cè)波峰數(shù)。

6.4.4.3加重負荷平衡后，記下讀數(shù)L1(精確至0.01mm)。

6.4.4.4保持30s后，去除全部負荷，恢復(fù)至預(yù)置夾持距離，再保持2min后，加輕負荷平衡后，記下讀數(shù)L2(精確至0.01mm)。