菠萝叶原纤维力学特性试验研究

摘要

本文以中国热带农业科学院农机所库存的菠萝叶原纤维为试验原料，分别进行了干态（含水率13%）和湿态（含水率84%）2种状态下原纤维的根部、中部、梢部纤维的拉伸试验，根、中部纤维的弯曲试验及干态纤维根、中部纤维集合体的压缩试验，探究了其力学特性及变化规律，研究结果为菠萝叶纤维提取设备及后续的精细化处理奠定了理论基础。试验结果如下：
　　（1）采用YG(B)008E型单纤维强力机对原纤维在干态（含水率13%）、湿态（含水率84%）2种状态下的根、中、梢部进行拉伸试验，得到干、湿态纤维根、中、梢拉伸断裂值。分析数据可知，根部拉伸均值要大于中、梢部，而中、梢部的拉伸均值则基本一致；而且湿态拉伸均值要大于干态，与其他麻类纤维湿强大于干强的拉伸规律相同。
　　由方差分析可知，菠萝叶原纤维干湿态的变化、采样部位的不同对纤维断裂强力、断裂强度、断裂伸长率、断裂功的影响都是极显著的（P﹤0.01）。中、梢部纤维的拉伸力学特性差异并不显著（P﹥0.05）。
　　（2）采用JXW03单纤维压缩弯曲仪对菠萝叶原纤维在干态（13%）和湿态（84%）2种状态下的根、中部单纤维进行弯曲测量，得到干、湿态纤维根部与中部的EB和RB。分析数据可知，原纤维根部的抗弯能力大于中部纤维的抗弯能力；湿态纤维的抗弯能力比干态的强。
　　对弯曲数据进行方差分析可知，菠萝叶原纤维干、湿2种状态及不同采样部位的弯曲力学特性存在极显著的差异（P﹤0.01）。
　　（3）采用KES-G5小型压缩仪，通过对菠萝叶原纤维干态根、中部纤维集合体进行压缩试验，得到了根、中部纤维的Rc、ΔT和Lc。通过方差分析可知，菠萝叶原纤维干态根、中部纤维集合体的压缩力学性能差异不显著（P﹥0.05）。

目录

声明

缩略词表

1绪论

1.1菠萝及菠萝叶利用

1.2其他麻纤维

1.3国内外植物纤维力学特性研究现状

1.4课题立项依据和目的意义

1.5主要研究内容与技术路线

2菠萝叶原纤维拉伸特性试验分析

2.1细度测定

2.2密度测定

2.3拉伸样本采集与制备

2.4仪器与方法

2.5结果与分析

2.6本章小结

3菠萝叶原纤维弯曲特性试验分析

3.1样本采集与制备

3.2仪器与方法

3.3结果与分析

3.4本章小结

4菠萝叶原纤维压缩特性试验分析

4.1样本采集与制备

4.2仪器与方法

4.3结果与分析

4.4本章小结

5结论与展望

5.1 主要研究结论

5.2 本文主要创新点

5.3 展望

参考文献

致谢

附录一、发表论文