纺织学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (06): 127-134.doi: 10.13475/j.fzxb.20240706601
ZHANG Yi1(
), SHEN Yin2, GAO Jinxia3, YU Chongwen4
摘要: 为探讨棕榈吸声复合材料替代黄麻吸声内饰板的可行性,研究了棕榈纤维毡/陶粒/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯) (PHBV)吸声复合材料、黄麻纤维毡/PHBV吸声内饰板分别在自然光老化、湿热老化、紫外光照老化工艺下的拉伸强度、弯曲强度、无缺口冲击强度和吸声系数平均值,以及在自然光老化、湿热老化工艺下的抑菌率;分析了湿热老化下吸声复合材料的吸水率和厚度方向膨胀率;测试了紫外光照老化下2种纤维的木质素含量、表面和拉伸断面形貌、化学结构;运用剩余强度模型预测了自然光老化下的力学性能。结果表明:3种老化工艺下棕榈吸声复合材料完全可替代黄麻吸声内饰板,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌均有一定的抑菌效果;湿热老化下复合材料的吸水率、厚度方向膨胀率随温度上升而增大,抑菌率快速下降;纤维木质素含量的减少是导致紫外光照老化下复合材料力学性能降低的重要原因;预测1 095 d后吸声材料的拉伸强度为24.97 MPa,弯曲强度为44.23 MPa,1 825 d后拉伸强度为22.51 MPa,弯曲强度为41.94 MPa。
中图分类号:
| [1] | 杨宝奎, 张亮亮. 新能源汽车内饰轻量化设计研究[J]. 汽车测试报告, 2023(21):76-78. |
| YANG Baokui, ZHANG Liangliang. Research on light weight design of new energy vehicle interior[J]. Vehicle Test Report, 2023(21):76-78. | |
| [2] | AHMAD F, CHOI Hs, PARK Mk. A review: natural fiber composites selection in view of mechanical, light weight, and economic properties[J]. Macromolecular Materials and Engineering, 2015, 300(1):10-24. |
| [3] | 张毅, 邵利锋, 杨彬, 等. 棕榈纤维毡/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)热压复合材料的吸声性能[J]. 纺织学报, 2022, 43(10):24-30. |
|
ZHANG Yi, SHAO Lifeng, YANG Bin, et al. Acoustic properties of palm fiber felt/poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) hot-pressed composites[J]. Journal of Textile Research, 2022, 43(10):24-30.
doi: 10.13475/j.fzxb.20210804907 |
|
| [4] | 张琨. 汽车内饰板注塑工艺优化和质量控制[D]. 上海: 上海交通大学,2022:14-15. |
| ZHANG Kun. Quality control and process optimization of automobile interior panel injection molding[D]. Shanghai: Shanghai Jiao Tong University,2022:14-15. | |
| [5] | 胡建鹏, 姚利宏, 邢东, 等. 天然植物纤维增强聚乳酸复合材料老化降解性能研究进展[J]. 林产工业, 2022, 59(6):29-34. |
| HU Jianpeng, YAO Lihong, XING Dong, et al. Research progress on the aging and degradation properties of natural plant fiber reinforced polylactic acid composites[J]. China Forest Products Industry, 2022, 59(6):29-34. | |
| [6] | 陈旭, 刘燕峰, 刘青曼, 等. 苎麻纤维增强复合材料的光老化性能[J]. 工程塑料应用, 2021, 49(4):98-103. |
| CHEN Xu, LIU Yanfeng, LIU Qingman, et al. Photo aging properties of ramie fiber reinforced composites[J]. Engineering Plastics Application, 2021, 49(4):98-103. | |
| [7] | 吴瑞, 李岩, 于涛. 不同种类纤维增强复合材料湿热老化性能对比[J]. 复合材料学报, 2022, 39(9):4406-4419. |
| WU Rui, LI Yan, YU Tao. Comparative study on the hygrothermal durability of different fiber reinforced composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2022, 39(9):4406-4419. | |
| [8] | 何莉萍, 刘龙镇, 苏胜培, 等. 纤维含量对黄麻纤维增强树脂基复合材料力学与热性能的影响[J]. 复合材料学报, 2023, 40(4):2038-2048. |
| HE Liping, LIU Longzhen, SU Shengpei, et al. Effects of fiber addition on the mechanical and thermal properties of jute fiber reinforced resin composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2023, 40(4):2038-2048. | |
| [9] | 柏育材, 王志健. 交通噪声防治措施及降噪材料研究进展[J]. 上海船舶运输科学研究所学报, 2023, 46(6):60-66. |
| BAI Yucai, WANG Zhijian. Research advances in traffic noise control measures and materials[J]. Journal of Shanghai Ship and Shipping Research Institute, 2023, 46(6):60-66. | |
| [10] | 王威力, 魏程, 田晶. 碳纤维复合材料的湿热老化模型研究[J]. 复合材料科学与工程, 2023(11):44-48. |
| WANG Weili, WEI Cheng, TIAN Jing. Research on hygrothermal ageing models of carbon fiber compo-sites[J]. Composite Materials Science and Engineering, 2023(11):44-48. | |
| [11] | 杨宇腾. 岩土工程用玄武岩纤维复合材料耐久性研究[J]. 粘接, 2024, 51(3):69-72. |
| YANG Yuteng. Durability study of basalt fiber composite materials for geotechnical engineering[J]. Adhesion, 2024, 51(3):69-72. | |
| [12] | 聂文琪, 许帅, 高俊帅, 等.聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸酯)改性涤纶长丝的降解性能[J]. 纺织学报, 2023, 44(9):35-42. |
| NIE Wengqi, XU Shuai, GAO Junshuai, et al. Degradation properties of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) modified polyester composite filament[J]. Journal of Textile Research, 2023, 44(9):35-42. | |
| [13] | JOSEPH P V, RABELLO M S, MATTOSO L H C, et al. Environmental effects on the degradation behaviour of sisal fiber reinforced PP composites[J]. Composites Science and Technology, 2002, 62(10):1357-1358. |
| [14] | 杨坚, 陈润宇, 杨晨, 等.聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)中β晶的形成与转变[J]. 高分子通报, 2023, 36(7):851-860. |
| YANG Jian, CHEN Runyu, YANG Chen, et al. The formation and transformation of β-form crystals in poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)[J]. Polymer Bulletin, 2023, 36(7):851-860. | |
| [15] | 钱红飞, KOBIR MD Foysal, 陈龙, 等. 聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)共混纤维的结构及其织物染色性能[J]. 纺织学报, 2023, 44(3):104-110. |
| QIAN Hongfei, KOBIR MD Foysal, CHEN Long, et al. Structure of polylactide/poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) blend fibers and dyeing properties for their fabrics[J]. Journal of Textile Research, 2023, 44(3):104-110. | |
| [16] | 胡晓兰, 自雅娴, 兰茜, 等. 阻燃黄麻纤维/聚酯纤维复合材料的紫外老化性能[J]. 高分子材料科学与工程, 2022, 38(2):109-114. |
| HU Xiaolan, ZI Yaxian, LAN Xi, et al. Ultraviolet aging properties of flame retardant jute fiber/polyester fiber composites[J]. Polymer Materials Science and Engineering, 2022, 38(2):109-114. | |
| [17] | 李友明, 景昭, 吴增文, 等. 随机疲劳下复合材料剩余刚度-剩余强度关联模型及寿命预测[J]. 强度与环境, 2024, 51(1):23-25. |
| LI Youming, JING Zhao, WU Zengwen, et al. Residual stiffness-residual strength correlated model and life prediction of composite materials under random fatigue loading[J]. Structure & Environment Engineering, 2024, 51(1):23-25. |
| [1] | 张书诚, 邢剑, 徐珍珍. 基于废弃聚苯硫醚滤料的多层吸声材料制备及其性能[J]. 纺织学报, 2022, 43(12): 35-41. |
| [2] | 张毅, 邵利锋, 杨彬, 高金霞, 郁崇文. 棕榈纤维毡/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)热压复合材料的吸声性能[J]. 纺织学报, 2022, 43(10): 24-30. |
| [3] | 沈岳, 蒋高明, 刘其霞. 梯度结构活性碳纤维毡吸声性能分析[J]. 纺织学报, 2020, 41(10): 29-33. |
| [4] | 郭郎, 王丽琴, 赵星. 丝织品的热老化及其寿命预测[J]. 纺织学报, 2020, 41(07): 47-52. |
| [5] | 潘金峰, 肖长发, 闫静静, 封严, 朱正涛. 聚全氟乙丙烯纤维织物的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2019, 40(02): 87-93. |
| [6] | 张美玲 沈忆文 王瑞 李先锋 郑广伟. 芳纶纤维的冷等离子体处理及其老化性能[J]. 纺织学报, 2018, 39(11): 73-78. |
| [7] | 李长伟 吕丽华. 废弃羊毛吸声复合材料的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2018, 39(10): 74-80. |
| [8] | 吕赛龙 霍瑞亭 贾国强. 光催化自清洁纺织品的制备及其性能[J]. 纺织学报, 2018, 39(05): 87-91. |
| [9] | 栾巧丽 邱华 成钢 刘晓燕. 羊毛及其混合纤维非织造材料的吸声性能[J]. 纺织学报, 2017, 38(03): 67-71. |
| [10] | 吕丽华 毕吉红 于翔. 废弃纤维吸声复合材料的制备及其吸声性能[J]. 纺织学报, 2016, 37(2): 39-43. |
| [11] | 沈岳 蒋高明 季涛 高强 刘其霞. 活性炭纤维材料吸声性能预测模型[J]. 纺织学报, 2013, 34(4): 27-31. |
| [12] | 沈岳 蒋高明 季涛 高强 刘其霞. 活性炭纤维材料吸声性能分析[J]. 纺织学报, 2013, 34(3): 1-4. |
| [13] | 胡凤霞 杜兆芳 赵淼淼 张健. 麻纤维汽车内饰材料的吸声性能与针刺工艺的关系[J]. 纺织学报, 2013, 34(12): 45-0. |
| [14] | 姜生 蔡永东 周祥 晏雄 . 多层复合吸声结构的制备与性能研究[J]. 纺织学报, 2012, 33(9): 20-25. |
| [15] | 杜兆芳 胡凤霞 赵淼淼 黄芙蓉 王少松 王安洋 . 汽车内饰材料的吸声性能[J]. 纺织学报, 2011, 32(6): 45-49. |
|
||