潮湿环境和外力作用后木棉纤维集合体的压缩性能测试

为了探明不同环境湿度和外加压力作用后木棉纤维的中空压缩状态,采用KES(Kawabata Evaluation Systems)压缩仪分析测试干处理和湿处理以及外力联合作用后木棉纤维集合体的压缩性能.结果表明:干燥木棉纤维集合体的压缩弹性优于潮湿木棉纤维集合体;经外力作用后干燥和潮湿木棉纤维集合体蓬松度均有所下降,但干燥木棉纤维集合体的内部空隙和纤维圆中空结构的损失要小于潮湿木棉纤维集合体.压缩性能试验可用于间接评价木棉产品中木棉纤维的中空状态及制造技术.     

3种木棉光合特性及碳汇能力研究

以美丽异木棉、爪哇木棉、海南木棉叶片为测试材料,利用3051D光合作用测定仪测定3种木棉光合作用日变化规律,分析其相关性,并通过光合速率计算固碳量,从而得出三者碳汇能力.结果表明：3种木棉光合速率(Pn)日变化基本都呈“M”型双峰曲线,存在明显的“午休”现象;3种木棉蒸腾速率(Tr)均呈单峰曲线变化,12∶00～14∶00时达到最高,其中爪哇木棉 Tr在出现的时间和峰值上都早和高于另外两个品种;3种木棉单位日固碳量在 0.59～0.68 g·m^－2·.d^－1之间,其中美丽异木棉和海南木棉均为0.68 g·m^－2·d^－1,爪哇木棉为0.59 g·m^－2·d^－1.3种木棉年固碳量在214.49～246.11 g之间,其中爪哇木棉比另两品种碳汇能力弱,约低12.8%.通过聚类分析表明,美丽异木棉和海南木棉具有极高的相似性.本研究可为以后园林绿化优良树种选育工作提供参考.     

超声波处理对木棉/棉混纺纱线性能的影响

采用6种不同条件,利用超声波纯水工艺处理木棉/棉混纺纱线,观察并测试处理前后木棉/棉混纺纱线外观形态、化学组成、纱线质量损失、拉伸性能、压缩性能以及浸润性能指标,评价超声波纯水处理工艺对木棉/棉混纺纱线性能的影响.结果表明:经超声波纯水工艺处理后,纱线中纤维的表面形态结构与化学成分基本没有变化,木棉/棉混纺纱线质量损失率约为6%,主要为木棉脆断后产生的短绒,木棉纤维中空度有一定的回复,纱线变得蓬松,强力损失严重,处理前后木棉/棉混纺纱线均显示拒水性.     

木棉针刺吸油材料的预处理工艺

为去除木棉纤维中的木质素等杂质,进一步提高木棉吸油材料的改性处理,选用亚氯酸钠(NaClO_2)对木棉针刺吸油材料进行改性前的预处理.通过改变NaClO_2体积分数、温度、时间等工艺参数,探究各因素对预处理效果的影响.结果表明,预处理后木棉纤维表面粗糙度提高,木质素等杂质被明显去除.当NaClO_2体积分数为0.4%,反应温度70℃,反应时间1h,溶液pH值为4.5时,木棉针刺吸油材料的吸油倍数为20.9,饱和吸油量为9.77g,保油率93.5%.有利于吸油材料的进一步改性.     

木棉基活性炭纤维的制备及其对挥发性有机物的吸附性能

以木棉纤维为原料,采用NaOH、ZnCl2化学活化法在450℃处理后制备得到木棉基活性炭纤维样品。利用扫描电镜、X射线衍射分析、拉曼光谱及低温氮气吸脱附对木棉基活性炭纤维的结构进行了表征和测定,结果表明：所制备的木棉基活性炭纤维由无定形碳组成,具有丰富的微孔结构,比表面积达到1397 m2/g。将通过上述方法获得的木棉基活性炭纤维在30 ℃条件下对低沸点二氯甲烷及常见挥发性有机物(VOCs)中苯、甲苯进行吸附性能评价,由吸附穿透曲线计算获得这3种VOCs的吸附量分别为130 mg/g、350 mg/g、479 mg/g。进一步考察了木棉基活性炭纤维的再生性能及在不同温度下对二氯甲烷吸附穿透曲线的影响,发现随着吸附温度升高,穿透时间提前,吸附容量随之下降;在温度为20 ℃时,木棉基活性炭纤维对二氯甲烷的吸附量可达179 mg/g。     

木棉纤维表面吸附特性

利用OCA15EC光学接触角测量仪测试了不同特性液体(如色拉油、废油、机油)在木棉纤维上的静态接触角和动态接触角,研究表明:木棉纤维是一种优良的疏水亲油性纤维,对水的静态接触角为135.89°,对各种油液的静态接触角均小于60°,水在木棉纤维表面能够形成完整的液滴接触角并不随时间变化,而不同油液在木棉纤维表面瞬间铺展,尽管因油液不同铺展速度略有差异,但总体规律类似.木棉纤维对各种液体的吸附特性主要取决于纤维表面蜡质和木棉纤维的大中腔结构,同时也与测试液体特性密切相关.     

碱处理对含木棉纤维纱线形态结构和性能的影响

讨论碱处理对不同含量木棉纱线结构和性能的影响.观测碱处理后不同含量木棉纱线的红外光谱、结晶结构、失重率、毛效、回潮率、染色及其物理机械性能的变化.实验结果表明,在适当的碱浓度条件下,碱煮后,随木棉纤维含量的增大,纱线的失重率、毛效依次显著增大、断裂强力增幅小.碱丝光处理后,对含木棉纤维纱线的纤维素的化学组成无明显的影响,但引起结晶度的减小,破坏了纤维的结晶结构,使部分纤维素I转化成纤维素Ⅱ,并随木棉纤维含量的增大.断裂强度增大和断裂伸长减小的幅度逐渐降低,纱线的吸湿性能明显增大.木棉含量愈高,混纺纱上染率愈低.表观色泽浅,色差较大.通过不同碱丝光处理工艺对比,木棉纤维对碱的耐受性较棉差,若用碱对木棉纤维进行染整处理,条件要较棉温和.     

木棉纤维成分及其微细结构分析

采用美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory,NREL)标准测试法和美国纸浆与造纸工业技术协会(Technical Association of the Pulp and Paper Industry,TAPPI)标准测试法,分别测试了海南产木棉纤维的主体成分含量,发现以TAPPI法测试时因脱除木质素不彻底而导致测得的半纤维素含量偏高。采用NREL法测试了印尼木棉纤维的主体成分含量,与海南产木棉纤维主体成分含量相比:印尼木棉的纤维素、半纤维素含量略高,而木质素含量明显较低。木棉纤维在90℃下于质量分数为8%的氢氧化钠溶液中处理3h后,其中绝大多数半纤维素(84.2%)、小部分木质素(29.5%)被去除。当木质素或半纤维素与木质素一起被去除后,木棉纤维表面原纤网络结构显现出来。     

木棉/棉混纺纱浆料配方研究

根据木棉/棉混纺纱线性能,制定出3种浆料配方并对浆液及浆膜性能进行测试分析.将3种浆料配方用于木棉/棉混纺纱线的浆纱实验,并测定不同配方浆纱的各项性能,从而得出适合木棉/棉混纺纱浆料配方为PVA1799(-30%),JS-2变性PVA(-20%),FZ-2变性淀粉(-50%).     

不同工艺对木棉/ES非织造材料保暖性能的影响

采用正交试验法对木棉/ES非织造材料的成型工艺参数进行研究,探讨了纤维质量配比、成型温度和成型时间对非织造材料保暖性能的影响程度和显著性.结果表明：木棉/ES非织造材料的成型时间对其保暖性能影响最大,其次是纤维质量配比,成型温度影响最小;获得木棉/ES非织造材料最优保暖性的工艺条件为成型时间10 min,m（木棉）∶m（ES）=30∶70,成型温度120℃.     

基于图像技术的木棉纤维直径测试方法

针对木棉纤维天然高中空的特殊结构,探索了一种间接测试木棉纤维直径的方法,即在制样过程中将木棉纤维完全压扁,然后利用图像技术测量压扁后极限椭圆的长轴,最终根据数学关系换算出木棉纤维的直径.利用该方法所测木棉纤维直径为10.99～19.26μm,平均直径为14.87μm.从木棉纤维直径分布图可以看出,该木棉纤维直径分布服从正态分布.通过比较发现,所用测试方法与扫描电子显微镜法测试木棉纤维直径所得的结果基本吻合.本文的测试方法为木棉纤维直径测试提供借鉴.     

香蒲绒高蓬松絮片制备与压缩性能评价

采用气流成网并结合热风黏合法制备了4种不同混比的香蒲绒及木棉高蓬松絮片,测试评价了絮片的结构参数和压缩性能.通过扫描电子显微镜观察发现,制备的絮片中纤维随机排列,纤维间由ES纤维(聚乙烯、聚丙烯共混)熔融黏结,絮片孔隙率高达90%以上.利用KES-FB3压缩测试仪测试,结果发现,香蒲绒/ES(80/20)絮片压缩功为15.52cN·cm/cm~2,而木棉/ES(80/20)絮片压缩功为17.36cN·cm/cm~2,香蒲绒/ES(80/20)絮片压缩回复率为46.32%,略大于相同混比的木棉/ES絮片压缩回复率,絮片中加入低比例的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维对絮片压缩性能影响不大.     

木棉皮抗消化道肿瘤活性部位筛选及抑制肿瘤转移机制

为筛选木棉皮醇提物抗消化道肿瘤活性部位,探究其抑制敏感肿瘤细胞增殖、转移作用机制,通过采用CCK-8(cell counting kit-8)法考查木棉皮醇提物不同极性萃取部位对人肝癌HepG2细胞、人胃癌SGC7901细胞、人结肠癌SW480细胞和人胰腺癌PANC-1细胞这4种肿瘤细胞的抑制作用,筛选出木棉皮醇提物抗肿瘤的活性部位和敏感细胞。采用细胞划痕实验、Transwell实验和细胞黏附实验,研究木棉皮醇提物抗肿瘤活性部位对敏感肿瘤细胞迁移、侵袭和黏附能力的影响。定量聚合酶链反应法(quantitative polymerase chain reaction, qPCR)检测基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)基因的mRNA转录水平。结果表明,木棉皮醇提物不同极性萃取部位中石油醚部位对人胃癌SGC7901细胞和人肝癌HepG2细胞的抑制率最大,且对人胃癌SGC7901细胞最为敏感。随着木棉皮醇提物石油醚部位浓度增加,在24、48、72 h时间段人胃癌SGC7901细胞的迁移面积相对于空白组有所减小(P<0.05)。与空白组相比,木棉皮醇提物石油...     

木棉和棉的自动识别

木棉和棉同属于纤维素纤维,化学性质非常相似,采用传统方法不能有效地鉴别.通过光学显微镜获得的纤维纵向图像发现,木棉纤维纵向较为光滑,没有类似棉的天然转曲,因此可以利用图像处理的方法进行纤维识别.首先提出了一种纤维分离算法,通过轮廓和骨架的分离,从而有效地分离交叉纤维.然后利用灰度分布特征和经典模式识别方法实现了木棉和棉的自动识别.     

木棉纤维拉伸性能的测试与评价

设计了单纤维强伸性能的新测试方法,测试了4种木棉纤维的拉伸性能,结果发现,木棉纤维拉伸曲线与棉纤维相似,没有明显的屈服点.木棉纤维断裂强力和断裂伸长率在一定范围内均有分布,4种木棉纤维平均断裂强力1.44～1.71 cN,平均断裂伸长率1.83%～4.23%,纤维长度、线密度与木棉纤维的断裂强力明显相关,4种木棉纤维相对断裂强度接近,而断裂伸长率差异较大,木棉纤维初始模量因其品种和产地不同存在一定差异.与棉纤维相比,木棉纤维断裂伸长率低,断裂强度和初始模量与棉纤维相近,但因木棉纤维细软而容易拉断.     

3种天然纤维表面自由能计算与评价

在理论分析纤维表面自由能的基础上,以木棉、香蒲绒和原棉纤维为研究对象,利用光学接触角测量仪测试了3种纤维与去离子水、乙二醇和二碘甲烷3种液体的接触角,通过测量仪的自带表面能计算软件,定量计算3种纤维表面自由能.结果表明,3种纤维与水的接触角均超过125°,与二碘甲烷的接触角约为50°,3种纤维表面自由能相差不大,均小于50mJ/m2,且各自的色散分量远大于极性分量,从而显示木棉、香蒲绒和原棉纤维均具有优良的疏水亲油性能.研究结果从微观上揭示3种纤维的油液吸附特性本质,为纤维用作油液吸附剂提供理论依据.     

纤维素粉末物理特性探讨

以木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末为研究对象,研究了其形态结构、回潮率及热性能.研究发现,纤维素粉末断面呈不规则状,表面有不同程度的损伤,但保留了其相应纤维的形态特征;木棉、香蒲绒、竹浆、木浆、苇浆纤维素粉末回潮率分别为11.3%,10.5%,9.2%,11.6%和9.5%;通过热失重(TG)分析发现,5种纤维素粉末起始降解温度均高于250℃,比较而言,香蒲绒纤维素粉末热稳定性较差,竹浆纤维素粉末热稳定性较好.研究结果为纤维素粉末应用提供理论依据.     

基于细胞神经网的快速图像分割方法

细胞神经网(CNN)是一种局部互联的非线性并行模拟视觉处理系统,具有适合硬件实现处理速度快的优点.首先利用CNN-PDE非线性异质扩散滤波对图像作预处理,随后给出了一种基于CNN的图像分割方法.分割试验结果及仿真时间估计表明,CNN分割方法能以非常快的速度完成相应处理,是高效可行的.     

青霉菌灭活菌丝体对烟草生长及黑胫病防治的影响

我们在云南的两个地区进行了田间小区试验以检测青霉菌灭活菌丝体(Dry mycelium of Penicillium chrysogenum DM)作为有机肥,在促进烟草生长及防治烟草黑胫病方面的作用.结果表明青霉菌灭活菌丝体(DM),可以显著提高烟草的叶面积、茎围和产量,但留叶数和株高并无显著差异.而且在两个试验地点DM处理组对烟草黑胫病都具有很好的防治效果,防治效果最高可达63.8%.病原菌拮抗试验表明,青霉菌灭活菌丝体(DM)对两种烟草黑胫病病原菌菌株并没有拮抗作用,所以DM的防病作用并不是通过抑制病原体的生长和繁殖,而是诱导烟草病原体对病原体产生抗性发挥作用的.     

木棉纤维的微细结构研究——胞壁层次结构与原纤尺度

通过对木棉纤维横截面超薄切片的透射电镜观察，获得了木棉纤维的胞壁层次结构、原纤尺度及排列。木棉纤维胞壁具有清晰可见的多层状结构，基本上可以分为外表皮层S、胞壁1层W1、胞壁2层W2、胞壁3层W3和内皮层IS共5个基本的层次，各层具有不同的厚度和原纤堆砌密度与排列方向。可见木棉纤维横截面最小结构单元宽度为3．2～5．0nm，与棉纤维基原纤尺寸相当。实验证明，碱液对木棉纤维的可及性存在显著的个体差异；对于同一纤维胞壁各层的溶胀也存在差异。其中W2是最易被溶胀的；内皮层的原纤容易被分离出来。而未经溶胀处理的木棉纤维电镜照片反差弱，层次结构不够细致。