碱处理提取竹黄纤维的响应曲面优化

• 作者: YOUSFANI Sheraz Hussain Siddique 徐志伟 林天扬 王威 王春红 钱晓明
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 竹纤维 提取工艺 响应曲面 拉伸强度 碱处理
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 876-884
• 页数: 9页
• 分类号: TB332
• 字数: 5551字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20170628.001

摘要

采用响应曲面设计(Box-Behnken设计)优化竹纤维的提取工艺.以碱和脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)渗透剂对竹片进行沸煮,并结合机械碾压提取竹黄纤维,以碱浓度为0.5％～0.7％、JFC浓度为0.1％～0.3％、沸煮时间为1.5～2.5 h为考察因素,采用响应曲面法,以竹纤维断裂强度、提取率、直径和摩擦系数为响应值,建立数学模型,获得综合性能最佳工艺.并采用扫描电镜观察不同工艺处理的竹纤维的纵向结构.结果表明:最优提取工艺为碱浓度为0.7％、JFC浓度为0.3％、沸煮时间为2.5h,此时纤维的综合性能最佳,拉伸断裂强度为386.25MPa,直径为191.79 μm,摩擦系数为0.206,与响应曲面预测值(断裂强度为405.08 MPa,直径为175.59 μm,摩擦系数为0.191)接近.响应曲面法优化得到的竹纤维性能较好,并能很好地预测试验结果,断裂强度与预测值偏差4.6％,摩擦系数与预测值偏差7.8％,直径与预测值偏差9.2％.SEM表明:碱处理、JFC处理和沸煮时间对纤维表面的胶质有影响,碱浓度为0.5％、JFC浓度为0.3％、沸煮时间为2.5h时有利于竹纤维表面胶质的去除.