椰壳纤维土的三轴试验研究

采用室内三轴试验的方法,研究了椰壳纤维土的应力-应变关系及强度特性。探讨了不同加筋情况下椰壳纤维土的加筋效果及变化规律。试验结果表明:在红黏土中掺入椰壳纤维,能够提高土体抵抗变形的能力;椰壳纤维的加筋作用只有当试样的应变足够大时才能发挥出来;且随着轴向应变的增加,椰壳纤维土的加筋作用越来越明显;椰壳纤维土的应力-应变曲线近似呈双曲线,其试样的主要破坏形式表现为鼓胀破坏;在红黏土中加入椰壳纤维后,纤维土的黏聚力c值和内摩擦角φ值均有一定的提高;其中黏聚力c值提高明显,而内摩擦角φ值变化不明显;相同条件下,随着椰壳纤维掺量的增加,椰壳纤维土的加筋效果逐渐提高;相同条件下,围压越低,纤维土的加筋效果越好。     

基于长度分布求解纤维长度损伤的定量方法

纤维的断裂和折钩在纺纱中会发生,属纤维长度损伤,其准确表达对发现加工失误,提高梳理效果意义重大.现有的长度特征值表达在精度、灵敏和针对性上均较差.本实验和理论分析证明,基于纤维根数加权长度分布的面积差计算,可有效、定量地给出成纱中纤维的显性损伤（断裂）和隐性损伤（折钩）.其中,从毛条到粗纱各工序的纤维断裂百分率为1%~7%,全过程总和达27%,若能使各道断裂百分率小于2%,则显性损伤可减少近80%;对隐性损伤的消除能力有限,最好才达7%,若能使折钩率降低一半,则意味着粗短纤维减少10%.这是有效利用纤维、提高成纱质量和制成率的关键.     

PULP FIBER SIZE CHARACTERIZATION

Pulp fiber length distribution characterization has been examined in this study. Because of the fiber morphology: slender in shape, fiber size distribution characterization is a very difficult task. Traditional technique involves separation of the particles by size,such as Bauer-McNett fiber classifier, and measuring the weight fractions. The particle fractions obtained may or may not reflect the desired size classification.On the other hand, the more recent technique through optical measurement of fiber length is limited by its inability to measure the mass of the particle fractions.Therefore, not only the two techniques fail to generate identical results, either one was accepted to be of better value. Pure hardwood kraft, softwood kraft, and their mixture samples have been measured for their fiber length distributions using an optical fiber quality analyzer: FQA. The data obtained from FQA are extensively studied to investigate more reliable way of representing the fiber length data and thus examining the viable route for measuring the fiber size distributions. It has been found that the fiber length averaged length 11 is a viable indicator of the average pulp fiber length. The fiber size fraction and/or distribution can be represented by the fiber "length" fractions.     

爪哇木棉果实与纤维长度测量分析

以取自印尼中爪哇省巴蒂县的爪哇木棉果为对象,研究其内部结构和纤维长度,发现果实内部结构分为两层:纤维束层及短绒和籽的组合层,两层间无粘连,纤维束和短绒长度差异较大.提出采用纤维束法测量果内纤维束长度,并与手扯尺量法比较,发现两者具有较强的相关性,且纤维束法更具操作性.分析测量结果发现,木棉纤维长度与果实长度有一定相关性,与果实中部周长无明显关系,果实的头、中、尾3部分纤维长度无显著差异.研究结果为今后合理有效利用木棉纤维提供参考.     

美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异

【目的】美洲黑杨是苏北地区栽植面积最大的用材树种之一,具有重要的经济价值和生态价值。近年来,随着市场对杨树木材需求量的增加及质量要求的提高,对杨树材性改良的研究迫在眉睫。材性性状中,纤维长度、纤维长宽比等性状值的大小直接影响杨木制浆性能和造纸质量。通过对美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异的研究,了解杨树木材纤维性状的遗传变异规律,为杨树材性改良及新品种选择提供科学依据。【方法】以泗洪县林场11个美洲黑杨无性系10年生对比试验林为材料,选取各无性系在各区组的标准株,测量其胸径和树高后,伐倒并在离地1.3 m处截取圆盘带回实验室气干备用。试样经脱木素试剂处理后,分别用光学显微镜及纤维形态自动分析仪(MORFI)测量其纤维长度和纤维宽度,计算得到纤维长宽比。将两种测量方法得到的数据进行回归分析,确定回归方程,使后续大规模测定的数据更加精确。使用SPSS 19.0对获得的数据进行分析处理,得到各纤维性状的遗传变异规律和性状间相关关系。采用K-means法对11个无性系进行聚类分析,选取纤维性状和生长性状均表现优异的无性系。用R语言作图,进行数据可视化表达。【结果】用两种测量方法测得的纤维长度、纤维长宽比回归分析R²值均大于0.9, MORFI测量值可靠。纤维长度和纤维长宽比的大小均随林龄增加而增加。11个无性系纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比的平均值分别为1 107.8 μm、22.3 μm和49.57。3个纤维性状在无性系间存在显著差异,区组间差异不显著;纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比性状的遗传力分别为0.764、0.832和0.590。3个纤维性状在第3、6、9龄间表现出高度相关。纤维长度与生长性状间的相关系数为0.21~0.25,纤维宽度与生长性状间相关系数处于0.39~0.48;纤维长宽比与生长性状间相关系数为-0.07~-0.02。11个无性系可分为3类,其中4-6、4-50、2-2和4-45表现优异,10-34、7-40、7-53和8-9表现次之,7-45、1-20和7-38表现较差。【结论】MORFI(纤维形态自动分析仪)可以快速且较为精确地测量纤维长度和纤维宽度,适合大批量数据的测定,但测定结果需进行回归调整。纤维长度和纤维长宽比随着林龄增大而增加,说明随着林龄的增加,木材制浆性能增强。美洲黑杨无性系纤维性状存在遗传变异,且变异受遗传的影响大于受环境的影响。各纤维性状在幼林第3龄与中林第6龄和成林第9龄间相关密切,且为正相关,对美洲黑杨纤维性状的选择可在林木生长早期进行。美洲黑杨无性系生长性状与纤维长度、纤维长宽比性状间的相关性不显著,在美洲黑杨纤维用材遗传改良时可采用独立选择方法。11个无性系中,2-2、4-6、4-45和4-50在纤维性状和生长性状方面均表现优异,可进行进一步遗传测定,为新品种选育创造条件。     

打浆压溃作用对切短纤维形态结构的影响

【目的】基于植物细胞壁微观结构特征,建立纤维S₂层微纤丝长度与微纤角的关系模型,并计算出适合制备纳米纤维的纤维长度。【方法】利用打浆机疏解将纤维快速切短至计算长度范围,在pH 7.5的碱性环境下对切短后纤维进行压溃处理,观察纤维形态结构的变化。【结果】平均长度在0.41～0.64 mm范围内的切短纤维经压溃处理后,纤维刚性结构遭到破坏,产生纵向开裂,水合Na⁺从纤维端面及表面裂纹处渗透进入纤维内部并产生润胀水化,纤维保水值由125.6%增大至319.3%,有效地破除了纤维细胞壁的P层和S₁层,由此削弱了纤维微纤丝层间结合力。纤维结晶度及热重分析表明,纤维压溃初期(保水值125.6%),其结晶度为72%～73%,热解活化能为75.02～76.93 kJ/mol; 随着压溃强度的增加(保水值319.3%),纤维结晶度降低至45%,热解活化能降低至37.78 kJ/mol,进一步说明了纤维经一定强度的压溃处理可有效削弱纤维微纤丝层间结合力。【结论】针对不同类型纤维原料及纤维形态结构,应将纤维切短至合适长度,可使纤维更易被压溃、吸水润胀及微纤丝化。     

纤维水泥稳定土的无侧限抗压强度试验研究

为进一步研究掺加聚丙烯纤维对水泥稳定土强度的影响,进行了纤维水泥稳定土的7d无侧限抗压强度试验.结果表明,水泥稳定土的无侧限抗压强度随着纤维掺量及纤维长度的改变而变化,纤维掺量对水泥稳定土7d无侧限抗压强度的影响大于纤维长度的影响,水泥稳定土中掺加纤维与否的破坏形态有明显区别,当水泥含量为10%、纤维掺量为1‰、纤维长度为12mm时,水泥稳定土的无侧限抗压强度增幅较大.工程应用中可优先考虑通过提高纤维掺量来有效提高水泥稳定土的无侧限抗压强度.     

五节芒茎秆纤维形态的研究

五节芒茎秆是一种优良的纤维原料,为了更好地研究和利用五节芒茎秆,采用光学显微镜和彩色图像计算机分析系统,研究了五节芒茎秆节间和节部纤维形态。结果表明:五节芒茎秆节间纤维长度分布范围为774.99～5 203.33μm,宽度范围为7.96～32.64μm,平均长宽比为121.51,平均腔径为6.49μm,平均壁腔比为2.61,为稍长的厚纤维,从上部往下部长度逐渐增大,细胞壁壁厚逐渐变厚,宽度则没有明显的规律性变化;节部纤维长度分布范围为180.67～1 044.99μm,宽度范围为10.71～37.96μm,平均长宽比为28.64,平均腔径为5.17μm,平均壁腔比为3.10,为甚短的厚纤维,长度、宽度和壁厚从上部往下部呈现的规律性不明显。比较五节芒茎秆节间与节部的纤维形态,前者较后者纤维长度更长,宽度和细胞壁壁厚更小,节间为较好的非木质人造板的纤维原料,节部稍差。     

正向除渣器中纤维流动性与收集效率的模拟分析

为了更好地评估和优化正向除渣器的结构性能,了解纤维在其内部纸浆悬浮液流场中的运动特征和收集效率。基于纤维的吸水膨胀性,结合球形纤维粒子的概念,笔者利用FLUENT软件对正向除渣器内部纸浆悬浮液流场进行了数值模拟。结果表明:模拟实验所取的两种纤维中,从正向除渣器良浆出口流出的湿纤维a的颗粒轨迹数要高于湿纤维b的颗粒轨迹数,同时计算得到湿纤维a和湿纤维b的收集效率分别约为58%和55%; 纤维的收集效率随着纤维颗粒的密度、直径和长度的增大而降低,其中纤维收集效率对纤维长度的敏感度较小,当纤维长度从1 mm增大到5 mm时,两种湿纤维收集效率的最大差值约为6%; 而纤维收集效率对纤维直径的敏感度相对较大,当纤维的直径在10～70 μm之间时,两种湿纤维的收集效率最大差值约为40%。     

布里渊光时域反射技术应用于模型实验测试的研究

布里渊光时域反射技术凭借其体积小、结构效应低、数据采集效率高等优点在模型试验中应用具有较大的优势.针对布里渊光时域反射技术(Brillouin optical time-domain reflectometer,BOTDR)应用于模型试验中存在距离分辨率相对较大的问题设计了试验,考虑光纤位置约束影响因素定义光纤空间密度,研究光纤布设长度、类型、植入密度对测试结果的影响.研究结果表明:当试块内部传感光纤长度小于其应变采集仪的距离分辨率时,监测到的结果很难反映应试块实际应变情况;当试块内部光纤长度大于光纤应变采集仪分辨率时,随着试块内部光纤长度的增加,相对应变离散度逐渐降低,但同时也受到光纤布设方式的影响;随着光纤植入长度的增大和光纤空间密度的增大,试块开裂荷载呈现出先增大后减小的趋势.     

羊毛细化拉伸系统的作用分析

对羊毛细化罗拉拉伸系统的作用进行分析，建立了纤维拉伸倍数计算公式，得出纤维有效拉伸的条件，并通过实例验证了有关分析。     

Analysis of stimulated Brillouin scattering in multi-mode fiber by numerical solution

Stimulated Brillouin scattering in optical fibers is described by a theoretical model and numerical analysis. The results showed that, for an optical fiber pumped by a laser beam with ns-order-pulse width and kW-order peak-power, SBS reflectivity tends to saturate when the fiber length exceeds a limit, named “effective fiber length“. Using small core-diameter and long enough fiber, the SBS reflectivity level could be raised but is limited by optical damage of the entrance surface of the fiber. Therefore, just a small dynamic range can be obtained.     

The Process Analysis of the Roller Stretching for Wool Slenderization

A theoretical estimation for the multiple-drawinghas been derived under the consideration of fiberlength distribution for the wool fiber stretchingsystem. The functions of the roller drawing systemand the parameters in stretching process have alsobeen analyzed. The theoretical algorithms have been     

纤维沥青低温性能影响因素的试验研究

随着材料加工技术的不断进步,聚合物增强纤维的性能有了很大的提高,其应用也越来越广泛,在沥青混合料中掺加纤维成为提高沥青混合料使用性能的重要手段。为研究纤维的改善效果及机理,本文通过SHRP研究计划开发BBR、DTT试验设备研究了纤维长度及纤维掺量对纤维沥青低温性能的影响,可为纤维沥青混合料中纤维种类的选择及用量的确定提供参考。     

气流纱的拉伸特性研究

本文讨论气流纱的拉伸特性。Hearle曾对具有理想结构纱线的拉伸特性进行过比较完整的研究工作。本文则根据气流纱独特的成纱结构,对Hearle理论在气流纱中的应用作了一定的修正,并在此基础上对气流纱的拉伸特性作了分析计算。计算结果与实测结果基本相符。最后还从气流纱的应力-应变关系式中,就影响气流纱强力、初始模量以及断裂功等等力学特性的一些主要工艺参数进行了分析讨论。得出合理选用阻捻盘、很好控制捻度传递长度;合理设计与选用分梳及输棉机构,在不断改善单纤维供应的同时,尽量减少纤维损伤,提高纤维有效长度;适当提高纺纱张力,增加纤维转移等等都是改善气流纱强力等力学特性、提高成纱质量的有效途径。对工业用气流纱,还可通过合理设计凝棉槽,以提高气流纱紧密度的途径来提高气流纱强力。     

棉纤维原料品质与成纱重量不匀率的灰关联分析

经分析认为棉纤维原料品质与成纱重量不匀率所组成的系统为灰色系统,并对这一系统采用灰关联方法进行了分析.给出了分析过程和步骤.经分析计算发现:棉纤维长度是影响成纱重量不匀率的主要因素,棉纤维成熟度对成纱重量不匀率亦有较大影响,纤维细度和强度对棉纤维成纱重量不匀率的影响降为较次要因素,而可以通过工艺设计控制的棉纤维含杂率和短绒率对成纱重量不匀率几乎无影响.这一结论揭示了棉纤维品质与成纱质量的部分规律,可用以指导棉纺织生产.同时证明了灰关联分析是棉纤维原料品质与成纱重量不匀率因素分析的较佳方法.     

COMPARISON OF PLATE AND CONICAL FILLINGS IN REFINING OF BLEACHED SOFTWOOD AND HARDWOOD PULPS

The purpose of this study was to compare plate and conical refiner fillings in refining of softwood and hardwood pulp fibers. Contrary to expectations,better tensile strength values were achieved when BSW was refined with conical fillings and the development of strength Was found to be insensitive to variations in refining intensity. A bar microprocile was measured with the aid of a profilometer. The leading edges of conicalfilling bars.were found to be rounder. A possible reason for the better tensile strength of pulp refined with conical fillings is that the round edge helps large SW fiber flocs to enter the space between the bars, resulting in less heterogeneous or more efficient treatment of fibers.The recorded gap closure values supported the above interpretation. The gap between conical fillings was found to become wider when pulp consistency and thus fiber flocculation increased, whereas increased pulp consistency decreased the gap between plate fillings, which was further reflected as increased fiber cutting. The reduction in fiber length was proportional to the increase in gap closure,supporting the earlier theory that fibers are squeezed and crushed between the bars. More attention should be paid to the wear of filling materials when refining BSW. A filling material which wears so that the bar edges are rounded would seem to promote high tensile strength and high average fiber length.     

应用小型梳毛机预测和控制毛条加工质量的研究

研究一种预测和控制毛条加工质量的方法将洗净后的原毛，经过XF小型梳毛机梳理，测试其下机毛条的纤维长度、长度离散及30mm以下短绒率等，建立这些纤维与最终成品毛条中的纤维之间的关系式，利用它预测成品毛条的质量，并控制毛条的加工过程．研究结果表明，经小型梳毛机梳理后的纤维与最终成品毛条的质量具有密切关系，利用它可以较好地预测和控制毛条的加工质量．     

棉纤维线密度分布表征的探讨

通过aQura棉纤维长度检测仪测得的纤维质量及根数加权长度分布直方图,使用非参数核密度估计的方法,分别拟合出长度分布的概率密度函数,并由两者的差异,推算了纤维各长度下的线密度分布情况.结合已知的陆地棉沿纤维长度方向线密度变化规律,从而较为全面地给出由棉纤维长度分布计算纤维线密度不匀及直径不匀的方法.通过两棉条纤维直径不匀的实例计算,表明本计算方法可行.     

双泵浦光纤参量放大器中泵浦与光纤长度选取的研究

研究了强非线性色散位移光纤和光子晶体光纤中的光纤参量放大增益特性.结果表明,在泵浦光功率低于受激布里渊散射阈值的条件下,当两泵浦光功率相等且功率之和与光纤长度的乘积满足某一特定值时,可得到最佳增益谱平坦性、增益峰值、增益带宽等参数;适当改变光纤长度或泵浦光功率,可以优化光纤参量放大.