研究与开发木纤维-合成纤维复合的研究闰昊鹏，王建军（中国林科院木材工业研究所，北京100091）在木纤居合成纤居复合过程中的作用。研究表明：木纤居能和顺烯二酸酐和二酸酐进行酯化反应，从而降低木纤居的表面极性，化学改性后的木纤居能与合成纤居进行良好的复合改性肢粘剂对表面不同极性的木纤居和合成纤居都有良好的附着作用，可有效地改善木纤居与合成纤居的复合性能。

　　在木纤维与合成纤维复合过程中，由于木材表面大量极性官能团的存在，亲水性的木质材料与憎水性的热塑性材料两相之间因存在较高的界面能差，使得木纤维很难和热塑性材料形成良好的“融合”体系。

　　此外，木材表面之间的氢键作用也使木纤维在热塑性材料中不能均匀分散，从而影响了木塑复合材料的复合性能因此，寻找有效途径改善木材表面的极性化程度，降低木材表面与热塑性材料之间的界面能差，及选择适当的胶粘剂使木塑材料间更有效地复合，对提高木塑材料的复合性能意义重大本研究通过木材纤维酯化改性及胶粘剂塑化改性两种处理方法，对两种纤维复合过程中所发生的物理、化学变化及纤维结合方式进行了初步研究，探讨了两种方法对木纤维合成纤维复合材料性能的影**作者：闫昊鹏（1969-），男，中国林业科学研究院木材工业研究所助理研究员。

　　响，为木塑复合材料的深入研究提供依据1材料与方法1.1试验材料江河林业局木片热磨条件：磨盘间隙0.02mm，蒸汽压力0.扣0.65MPa，预热时间4min，磨浆时间3min.燕山石化公司生产，比重0.90g/cm3，溶点165——170*C，断裂伸长度1%胶粘剂胶粘剂A，自制热固性酚醛树脂；胶粘剂B，胶粘剂A中加入适量改性剂1.2试验方法维分别与顺丁烯二酸酐和丁二酸酐按质量比2：1混合，室温下浸泡反应72h反应终了，将反应混合物过滤，待纤维干燥后，以丙酮为溶剂，索氏提取改性木纤维6h，以除去未反应的酸酐纤维的酯化率（％）=（酯化后纤维质量-酯化前纤维质量）/酯化前纤维质量。

　　2.8）mm制板工艺流程：改性木纤维（绝干）-开干燥―与合成纤维（聚丙烯纤维）混合―交+铺装+热压热压曲线见表1复合板材的原材料配比样品木纤维胶粘剂（固）合成纤维编号种类份数种类份数种类份数未改性（对照）胶粘剂A聚丙烯丁二酸酐改性胶粘剂A聚丙烯顺丁烯二酸酐改性胶粘剂A聚丙烯未改性（对照）胶粘剂B聚丙烯丁二酸酐改性胶粘剂B聚丙烯顺丁烯二酸酐改性胶粘剂B聚丙烯电镜观察用双面刀片在复合板表层取一小样，将其分别粘在直径为1cm的铝制样品台上，然后在真空镀膜机中用旋转法喷镀一层100A厚的碳膜，再喷镀一层200A厚的金膜，即可进行扫描电子显微镜观察和摄制显微照片。所用仪器为PHILIPS公司产SEM505扫描电子显微镜，观察时电镜电压为20kV，束斑为100Mm，倾斜角为15：2结果讨论2.1木纤维的酯化改性在相同的试验条件下，木纤维分别与顺丁烯二酸酐和丁二酸酐进行酯化反应结果表明，其酯化率分别为18. 80%和27.98%，木纤维与后者反应较与前者反应容易，可能的化学反应过程如a和2b所示。

　　木纤维与顺丁烯二酸酐（a）和丁二酸酐（b）的反应方式木纤维改性前后的傅立叶红外光谱变化如所示。图中3a为顺丁烯二酸酐改性木纤维的红外光谱，3为未改性的对照木纤维红外光谱相比之下，737cm-1出现较强的吸收峰，改性后木纤维有大量羰基加，表明木纤维发生了酯化反应；3a中羟基峰（3 400cm-1）的变窄和C*H伸缩振动吸收峰（2900cm-j的明显分裂表明：木纤维经顺丁烯二酸酐酯化后，羟基一0H由于部分被取代而减少，亚甲基一CB由于碳链引入而力卩。另外，3a中出现的582cm-1强吸收峰应归属于C=C伸缩振动和C=C骨架振动，这是由于顺丁烯二酸酐酯化木纤维后在木纤维上引入了含C=C官能团的碳链所致3b为丁二酸酐改性木纤维的红外光谱图在1737cm-1处出现较强的吸收峰来自于饱和脂肪酸酯的羰基C= 0振动。由于丁二酸酐中没有C=C官能团，与3a相比，3b在1638cm1和1582cm1处没有出现强吸收峰，与预期的试验结果相同出现的1的弱吸收峰与3a中1637cm1吸收峰相同，归属于木纤维成分中纤维素羰基的C=0振动以上光谱研究表明，木纤维与顺丁烯二酸酐和丁二酸酐的酯化反应分别按a和2b进行。

　　22复合材料压制过程中的化学变化中a，b，c分别是顺丁烯二酸酐改性木纤维、丁二酸酐改性木纤维和未改性对照木纤维经胶粘剂B胶合而成的复合材料的傅立叶红外光谱锾比较顺丁烯二酸酐改性木纤维在复合材料压制过程前后的红外光谱a和4a，可以发现，在4a中表征C=C伸缩振动和C=C骨架振动的1 1吸收峰较3a明显减弱，说明在复合材料压制过程中，顺丁烯二酸酐改性木纤维所引入的C=C有断开并再结合的可能，这种化学变化有利于纤维之间的相互结合从3b 3c和4b4c的比较可发现，它们的光谱吸收没有发生变化，说明没有引入C=C的丁二酸酐改性木纤维和未改性木纤维，在热压制板过程中没有发生化学变化，其纤维间的复合主要是靠物理粘合；而顺丁烯二酸酐改性木纤维在热压制板过程中由于有C=C的断开，其纤维间的复合包括了物理粘合和化学粘合两种方式23复合材料的扫描电镜观察不同条件下压制的复合材料S1，S2，S3，S4，S5和S6的扫描电镜照片见复合材料试板S1，S2和S3的胶合使用未改性酚醛树脂胶粘剂A，而S4，S5和S6则使用改性胶粘剂B电镜观察可见，未改性木纤维压制的复合材料S1和S4的纤维表面结构清晰，纤维边界分明，纤维间结合松散；而改性木纤维压制的复合材料的纤维表面结构消失，纤维边界模糊，结合紧密。使用胶粘剂B的复合材料与使用胶粘剂A复合材料相比，纤维之间的结合更加紧密。由复合材料的内在结构说明，对木纤维进行非极性化处理和使用经过塑化改性的胶粘剂都有利于复合材料纤维间的有效结合。

　　24复合材料的性能测定不同条件下压制的复合板材的性能试验结果见表2样品编号密度吸水厚度膨胀率%静曲强度MPa试验结果表明，使用改性木纤维压制板材的吸水厚度膨胀率大大降低，说明改性处理降低了木纤维的表面极性，提高了板材的耐水性使用改性胶粘剂也可以降低板材的吸水厚度膨胀率，但其程度小于纤维的化学改性，这主要是由于使用改性胶粘剂只增强了纤维之间的紧密结合，而并未改变木纤维的表面极性的缘故使用改性胶粘剂对板材的静曲强度影响不大，而用改性木纤维压制板材的静曲强度均有较大程（下转第18页）b―输出量整数论域的元素查表得到的值）；n-整数论域元素的*大整数；XhXl―实际物理量基本论域的上、下界值。

　　本系统是一周期性过程控制，每个热压周期完成2/3时间时进行一次模糊推理，获得热压时间的延长或缩短。

　　4结束语本试验建立的中纤板热压时间模糊控制器己在中纤板热压机微机控制系统中应用，取得较好效果，产品质量稳定。但因工艺数据不足，只较粗放地实现了热压时间的模糊控制，对一些参数如含水率未予考虑实际应用中应是一多输入、单输出的模糊控制器，因此，有待进一步研究和完善。