生物预处理秸秆纤维特性及复合材料的性能研究

[目的]探究生物预处理对秸秆纤维及其与脲醛树脂制备的复合材料性能的影响,为秸秆基复合材料的制备及发展提供理论依据.[方法]接种微生物菌剂(秸秆腐熟剂)对水稻Oryza sativa秸秆进行好氧发酵处理,测定不同处理时间下水稻秸秆中半纤维素、纤维素、木质素等的变化,测试并对比未经生物改性处理秸秆纤维(S0)、经生物改性处理5(S5)和10?d?(S10)秸秆纤维的结晶度和微观形貌,制备秸秆纤维/脲醛树脂复合材料,分别标记为F0、F5、F10,比较不同生物预处理时间下秸秆基复合材料的表面性能和力学性能.[结果]改性处理后秸秆表面的硅和蜡等物质被去除,但较长的生物改性处理时间(10?d)会破坏秸秆纤维自身结构.相比于S0和S10,S5的纤维素相对含量最高,为37.99％,结晶度也最好,为47.8％.3种秸秆基复合材料中F5疏水性最好,表面能最低,冲击韧性最大(7665.64?J·m?2);F10抗弯性能更好,静曲强度和弹性模量分别为27.73和20354?MPa,相比F0分别提高了59.00％和50.17％.[结论]生物改性处理可以改善秸秆纤维的表面性质,提高秸秆纤维/脲醛树脂复合材料的性能,生物改性处理5?d的秸秆纤维更好,制备的复合材料性能更优良.