[发明专利]一种植物纤维/PP复合材料毡组分的检测方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种植物纤维/PP复合材料毡组分的检测方法。

背景技术

新型的天然植物复合材料在制备过程中，尽管在材料工艺设计时已经将植物纤维和PP纤维按照一定比列称重后投料，但在成毡工艺过程中因混合、开松、梳理、布网等工序受到机械外力及金属铁钉等作用致使纤维出现断裂、折损，其中植物纤维出现的折损比例最大。这是由于植物纤维增强体如黄麻、剑麻、竹纤维等往往具有相对较大的脆性，造成植物纤维含量大量流失，因此最终获得的复合材料的组分已非最初设计的目标值。为了确保制成的植物纤维/PP复合材料组分含量，就必须对制成品的组分含量进行精确快速测量，以便实时监控制成品质量。目前，相关材料各组分测量方法未见报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种植物纤维/PP复合材料毡组分的检测方法。

本发明是这样实现的：一种植物纤维/PP复合材料毡组分的检测方法，包括以下步骤：

(1)选材：选取均匀整齐的植物纤维/PP复合毡，随机裁取10cm×10cm大小矩形块；

(2)手工梳解：将复合毡置于已知质量的玻璃皿中，手工梳解、剪切并撕散成纤维状，放入烘箱，在60℃～110℃下烘3h～8h，得到混合纤维，称量以获得混合纤维的总质量m_总；

(3)溶解：将混合纤维置于5％～30％的NaOH溶液中蒸煮，加热温度75℃～95℃，加热时间15min～45min；碱煮后过滤，弃滤液，将不溶物置于10％～90％的HNO₃或H₂SO₄溶液中再次溶解，待植物纤维完全溶解后，过滤，得到未溶解的PP纤维，用清水充分清洗3～5次；

(4)称量：将PP纤维置于烘箱中，于60℃～90℃下烘8h～12h，称重，获得PP纤维的质量m_PP；设植物纤维质量为m_植，按照以下公式计算所述复合毡的组分配比：

本发明的优点在于：本发明可以简便、精确地测定植物纤维/PP复合材料在制成品中的组分配比，提高了植物纤维复合材料的组分配比精确度，为复合材料机械性能测算及理论建模提供了有力的配比参数保障，也能为纤维含量的检测、验证、评估以及复合材料制备机械的设计和工艺参数设置提供有效依据。

具体实施方式

一种植物纤维/PP复合材料毡组分的检测方法，包括以下步骤：

(1)选材：选取均匀整齐的植物纤维/PP复合毡，随机裁取10cm×10cm大小矩形块；

(2)手工梳解：将复合毡置于已知质量的玻璃皿中，手工梳解、剪切并撕散成纤维状，放入烘箱，在60℃～110℃下烘3h～8h至含水率＜1％，得到混合纤维，称量以获得混合纤维的总质量m_总；

(3)溶解：将混合纤维置于5％～30％的NaOH溶液中蒸煮，加热温度75℃～95℃，加热时间15min～45min；碱煮后过滤，弃滤液，将不溶物置于10％～90％的HNO₃或H₂SO₄溶液中再次溶解，待植物纤维完全溶解后，过滤，得到未溶解的PP纤维，用清水充分清洗3～5次；

(4)称量：将PP纤维置于烘箱中，于60℃～90℃下烘8h～12h，称重，获得PP纤维的质量m_PP；设植物纤维质量为m_植，按照以下公式计算所述复合毡的组分配比，重复测试至少5次，取平均值：

为更加清楚地说明本文，特举实施例如下：

实施例一

步骤1：选材取样：选取均匀整齐的黄麻纤维/PP复合毡(其制备投料配比为PP：黄麻纤维＝55：45)，随机裁取5个10cm×10cm大小矩形块；

步骤2：手工梳解：将复合毡置于已知质量的玻璃皿中，手工梳解、剪切并撕散成纤维状，放入烘箱，在60℃下烘8h至含水率＜1％，称得混合纤维质量分别为14.9g、15.5g、15.3g、14.9g、14.8g；

步骤3：溶解：将5种开松的纤维分别放入30％的NaOH溶液中蒸煮，加热温度75℃，加热时间15min，碱煮后过滤，将未溶解的混合物放入70％的HNO₃溶液中再次溶解，待黄麻纤维完全溶解后，过滤出未溶解的PP纤维，用清水充分反复清洗3～5次；