玻璃纤维研究现状

玻璃纤维研究现状（12篇）

1.玻璃纤维研究现状 篇一

玻璃纤维市场发展现状及前景趋势分析

资料来源：前瞻网：2013-2017年中国玻璃纤维行业市场规模与竞争状况分析报告，百度报告名称可看报告详细内容。

玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料，随着市场经济的迅速发展，玻璃纤维成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。由于在多个领域得到广泛应用，因此，玻璃纤维日益受到人们的重视。全球玻纤生产消费大国主要是美国、欧洲、日本等发达国家，其人均玻纤消费量较高。

玻璃纤维市场发展现状：

中国玻璃纤维行业近几年的快速发展，动力来自国内和国外两个市场的拉动。国际市场的扩大，既有总需求增长的因素，也有来自国际企业前期因利润率较低退出行业后，给国内企业在国际市场留下的发展空间；而国内市场的增长，则是来自下游消费行业的快速发展。中国玻璃纤维经过了50多年的发展，已经颇具规模。

随着国家宏观经济由政策刺激增长向自主增长的有序转变，中国玻纤行业也在2011年经历了由快速增长向增速逐步回落的转变。2011年全年累计玻纤纱产量达279万吨，共有在产池窑69座，池窑产能270万余吨，全年玻纤产品累计销售率为97.26%，玻纤行业主营业务收入达到1040亿元左右，全行业累计玻纤及制品出口122.1万吨，出口到亚太地区的玻纤及制品数量达到28.4万吨，累计玻纤及制品进口21.1万吨，玻璃纤维纱出口61.8万吨，同比增长仅为7.0%，2011年短切玻璃纤维出口8.3万吨。

2012年我国调整玻璃纤维行业准入标准，由原来2007年版《玻璃纤维行业准入条件》中3万吨/年的新建玻纤粗纱池窑产能标准高到了5万吨/年。2012年1-7月我国玻璃纤维纱产量达到了2463539.48吨，比2011年同期增长了8.07%。

玻璃纤维市场前景趋势分析：

长远来看，中东、亚太基础设施的加强和改造，对玻纤需求增加了很大的数量，随着全球在玻纤改性塑料、运动器材、航空航天等方面对玻纤的需求不断增长，玻纤行业前景仍然乐观。另外玻纤的应用领域又扩展到风电市场，这可能是玻纤未来发展的一个亮点。能源危机促使各国寻求新能源，风能成为近年来关注的一个焦点，中国在风电领域也开始加大力度投资。到2020年，中国在风力发电领域将投资3500亿元，其中，20%（即700亿元）左右的领域需要使用玻纤（如风机叶片等方面）。这对中国玻纤企业来说是一个很大的市场。总的来说，未来玻纤产品作为新材料在中国的应用领域将会越来越宽广，市场仍具有非常大的发展空间。

前瞻网：2013-2017年中国玻璃纤维行业市场规模与竞争状况分析报告，共十章。首先介绍了玻璃纤维的定义、分类、特性、成分及用途等，接着分析了国际国内玻璃纤维行业的发展现状和市场运行情况。随后，报告对玻璃纤维行业做了工业统计数据分析、区域发展分析、进出口分析、应用领域分析、投资潜力分析和未来前景趋势分析，最后全面分析了国内重点玻璃纤维制造企业的经营状况。

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2.玻璃纤维研究现状 篇二

1 膳食纤维的定义

膳食纤维的定义在不同的组织及随着时间的前进有很大的发展。1953年Hipsplay第1次提出膳食纤维的概念:膳食纤维是人体内不能消化的植物细胞壁成分, 包括纤维素、半纤维素和木质素[1]。随着人类对膳食纤维的不断深入研究和认识, 不同的组织包括美国谷物化学师协会、国际生命科学会、美国化学家协会等都对膳食纤维进行了不同的定义。2009年6月, 国际食品法典委员会对膳食纤维进行最新的定义:膳食纤维是指具有10个或以上单体链节的碳水化合物, 不能够被人体小肠内生酶水解, 且属于天然存在于消费食物中的可食用的碳水化合物、由食物原料经物理、酶或化学法获得的碳水化合物、对健康表现出有益的生理作用的人造碳水化合物的聚合物[2]。

2 膳食纤维的提取工艺

在早期, 膳食纤维的提取方法主要有粗分离法、化学分析法、膜分离法及化学试剂和酶结合分离法[3]。随着人们对膳食纤维的研究进展, 膳食纤维的提取工艺不断进步。当今的膳食纤维提取方法有热水提法、化学法、酶法、Prosky法、酶化法、超声波法、高压蒸煮法、发酵法、酸碱法和挤压法等[4]。现在的膳食纤维提取方法朝着工艺简单、提取纯度高、提取率高、投资少、污染少和耗能少等方向发展。

3 膳食纤维的特性与生理功能

3.1 膳食纤维的特性

3.1.1 具有很高的持水力[5]

膳食纤维化学结构中含有很多亲水基因, 因此具有很强的持水性, 变化范围大致在自身重量的1.5~2.5倍之间。

3.1.2 对有机化合物有吸附螯合作用

膳食纤维表面带有很多活性基因, 可以螯合吸附胆固醇、胆汁酸之类有机分子及肠道内的有毒物质, 从而抑制人体对它们的吸收, 促进它们排出体外。

3.1.3 具有填充剂的容积作用[6]

膳食纤维的体积较大, 吸水之后的体积可增大15~25倍, 对肠道产生容积作用, 易引起饱腹感。

3.2 膳食纤维的生理功能

3.2.1 预防肥胖症[7]

膳食纤维能在肠胃中吸水膨胀并形成高黏度的溶胶或凝胶, 具有填充剂的容积作用, 产生饱腹感而减少进食量;膳食纤维具有低热能的特点, 严格控制热量的摄入对减肥至关重要, 膳食纤维以在大肠内发酵的方式代谢, 提供的能量低于普通碳水化合物, 非常有利于控制体重和保持体形;膳食纤维有减缓营养素吸收的作用。

3.2.2 预防肠胃疾病

膳食纤维能增加大便水分, 使大便增量、软化, 刺激肠道蠕动, 带动肠道内致癌物结合后随粪便排出;能减少食物及其残渣通过胃肠道的运转时间, 从而减少致癌物与组织接触时间;膳食纤维化学结构中包含许多的活性基团, 能吸收有毒物质, 使粪便中的有害物质及时排出体外, 大幅度地减少肠道癌和痔疮等疾病的发病率。

3.2.3 预防心血管疾病[4]

膳食纤维能显著抑制总胆固醇的升高, 降低胆酸及其盐类的合成与吸收, 从而阻碍中性脂肪和胆固醇在肠道再吸收, 限制胆酸的肝肠循环, 进而加快脂肪的排泄。因此, 对预防冠状动脉硬化、胆石症、高血脂症及心脑血管疾病等一系列心血管疾病有重要作用。

3.2.4 降低血压及缓解金属中毒的作用[8]

膳食纤维, 尤其是酸性多糖类, 具有较强的阳离子交换功能, 能与肠道中的Na+与K+进行交换, 促使尿液和粪便中大量排出Na和K, 从而降低血液中的Na/K比值, 直接产生降低血压的作用。膳食纤维可与Cu、Pb等重金属离子进行交换, 缓解金属中毒程度。

3.2.5 调节血脂, 促进新陈代谢[9]

膳食纤维可以控制脂肪酶的活性, 导致食物脂肪消化受阻, 使大量未消化的脂肪排泄出。低聚果糖是一种水溶性膳食纤维, 可以起到降低血清胆固醇和血脂的作用, 其机理是低聚果糖通过肠道内细菌发酵产生丙酸, 阻碍胆固醇的合成, 促使胆固醇向胆汁酸转换, 增加胆汁酸排出量, 进而能降低血脂。所以, 低聚果糖对于因血脂高而引起的一系列疾病, 如高血压、心血管疾病等有很好的改善作用。

3.2.6 改变肠道系统中微生物群落组成

膳食纤维能在肠道中发酵, 产生大量的短链脂肪酸, 可以调节肠道的p H值, 抑制腐生菌的生长, 促进有益菌的快速生长, 维持维生素的生长, 对保护肝脏十分重要。

4 膳食纤维的应用现状

随着人们对膳食纤维认识的深入, 人们对膳食纤维越来越重视;膳食纤维的资源得到很大的开发, 从早期的大豆、燕麦发展到现在的橘皮[10]、茶渣[11]为原料提取膳食纤维, 资源越来越丰富;膳食纤维的各种理化性质、生理功能得以非常广泛的应用;膳食纤维的工业化生产程度得到很大的提高, 膳食纤维产品越来越丰富。

4.1 在焙烤食品中的应用

在焙烤食品中加入膳食纤维, 能改变制品的质构, 提高其柔软度和疏松度, 可以保持水分或防止水分迁移来控制食品含水量的不利变化, 延长产品的货架期。以苹果皮渣膳食纤维饼干为例[12], 苹果皮渣膳食纤维17%, 油脂25%, 白砂糖30% (以面粉按100%计, 其他辅料分别为其质量的比例计算) 对按照最佳配方生产的饼干进行检验, 饼干营养成分指标检验结果:水分、蛋白质、膳食纤维、脂肪的含量分别为3.70%、48.32%、12.65%、20.27%, 且具有高膳食纤维、低热能等特点, 有较高的营养价值。

4.2 在饮料中的应用

在饮料中加入膳食纤维不仅可以很好的改善饮料的口感, 还可以补充饮料中所含的营养素。以膳食纤维在清爽型含乳饮料中的应用为例[13], 在乳饮料中加入大豆多糖膳食纤维, 可以提高乳化及乳化稳定性、酸性条件下对蛋白颗粒的稳定作用、抗粘结性、成膜性能及发泡稳定性等。大豆多糖优良的稳定性和超低的粘度犹如鹤立鸡群, 是产品创新的最佳优良原料大豆多糖溶液的粘度几乎不受盐浓度的影响, 也不会引起体系的凝胶, 为各类矿物质强化的乳饮料带来了方便的选择。

4.3 在糕点中的应用

在糕点中加入膳食纤维可以改变糕点的口感, 同时具有良好的保健功能。以大豆膳食纤维冰淇淋为例, 以大豆膳食纤维2%、甜味剂14%、复合乳化稳定剂0.4%、脂肪6%制作出的冰淇淋色泽自然、风味独特、组织细腻润滑、滋味和顺、香气纯正, 具有高保健功能性[14]。

4.4 在肉制品中的应用[15]

加入肉品中不仅可以部分替代脂肪减少能量摄入, 而且其强大的增粘和凝胶化功能可以显著减少加工损耗, 提高产品出产率, 增进口感。经国内外学者大量的对比评价试验表明, 膳食纤维在肉制品质构的改善中独具优势 (纹理性及膨胀性) 。并且膳食纤维可提高肉糜及其发泡成分的稳定性、抑制微生物生长, 是天然的功能性保鲜剂。

5 展望

近年来, 国际食品结构正朝着纤维食品的方向调整。日本、美国的消费需求每年以10%速度增长, 在欧美市场, 富含水溶性膳食纤维的低能量食品非常受欢迎, 在日本、韩国加入水溶性膳食纤维的食品销量不断增加。膳食纤维具有良好的保健功能, 成为名副其实的人类第七营养素。世界各国所提出的膳食纤维的适宜摄入量差异较大, 中国营养学会调查数据, 建议膳食纤维的适宜摄入量为30 g/d。

3.玻璃纤维研究现状 篇三

摘 要：随着人们对环境问题的重视，利用农作物秸秆纤维作为增强体来制备复合材料越来越引起人们的重视。本文叙述了秸秆纤维、纤维复合材料概念和分类，对包括木塑复合材料、秸秆纤维、树脂基复合材料和秸秆纤维、水泥基复合材料在内的几种典型的秸秆纤维增强复合材料的研究现状做了详述，并对秸秆纤维增强复合材料的应用发展前景进行了展望。

关键词：农作物秸秆；秸秆纤维；复合材料

中图分类号： TQ323.4 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）26-60-2

0 引言

我国是农业大国，农作物秸秆资源非常丰富，每年包括玉米、小麦、稻草、棉花秸秆等在内的农作物秸秆产量可达数亿吨[1]。但这些丰富的秸秆资源却未得到很好的利用，目前的利用率只有约10%左右，而这其中的大部分又都是通过制造有机肥、直接还田、作动物饲料和作燃料等这些不加任何处理的方式低效率利用，经技术处理后利用的仅占2.6%[2]。其余60%多的秸秆均被作为废弃物直接焚烧掉，这不仅造成了自然资源的严重浪费，而且造成严重的空气污染，恶化的人类生存环境，因此，秸秆的处理急需一种更为有效的利用方法和途径。利用农作物秸秆来制备一些新型复合材料既可以有效利用农作物秸秆资源，又可减少环境污染，也是附加值非常高的一种秸秆处理方法，因此利用秸秆资源制备秸秆纤维复合材料已经成为秸秆处理研究的热点之一。为此，本文就秸秆纤维增强复合材料的研究进行了综述。

1 秸秆纤维

秸秆作为农作物的副产品，具体可分类为经济作物秸秆（油菜秆、麻秆、芦苇秆、棉花秆、豆类秸秆）和粮食作物秸秆（麦秸秆、谷类作物秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆）[3]。秸秆纤维是将秸秆材料通过化学方法和物理机械处理的方法，得到稳定和细化后的纤维素纤维，秸秆纤维自身就是一种复合材料。一般来说，秸秆纤维的表面处理要采用两种方法：物理方法与化学方法。物理方法包括表面原纤化处理以及放电处理。化学方法有碱化处理、酯化处理、接枝改性、浸渍处理、涂层处理等。

2 纤维增强复合材料

凡是由两种或两种以上性质差异的原材料， 通过某种工艺方法形成的多相材料（各相间存在有明显的界面）都可称为复合材料。复合材料两个显著的特点分别是：材料的可设计性，就是按不同的性能需求进行材料的设计与制造。另外一个就是材料与结构件的一致性 。纤维增强复合材具有高强、轻质、耐腐蚀、抗疲劳等特点。

复合材料的加工方法常用的有三种方法：①传统的加工方法或改进后的传统加工方法；②水力喷射加工；③激光加工。

3 典型秸秆纤维增强复合材料

3.1 秸秆/橡胶复合材料

秸秆/橡胶复合材料是将秸秆进行粉碎处理后，将其粉末填充于天然橡胶或丁腈橡胶基体里而制备的复合材料。相关的研究表明，将天然橡胶加入秸秆后门尼粘度会增大、流动性会下降，而且加工流动性也会变差，秸秆/天然橡胶复合材料的门尼粘度与秸秆用量成正比。而在机械性能方面，秸秆对天然橡胶（NR）一般只是起填充作用，对材料的机械性能影响不大；而对丁腈橡胶（NBR）而言，秸秆纤维的加入材料的强度和硬度提高，即具有一定的补强作用。用硅烷偶联剂对秸秆纤维进行处理后，或对秸秆纤维进行碱化处理后都可以明显提高秸秆纤维/橡胶复合材料的力学性能。在天然橡胶中加入秸秆纤维后，所得复合材料的耐热老化性能相较于天然橡胶本身在一定程度上有所降低。

3.2 木塑复合材料

木塑复合材料（wood plastics composites，WPS）是一种绿色环保型复合材料。主要是用热塑性聚合物（如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等）为基体，秸秆纤维或木粉为填料即增强体的复合材料。

木塑材料的研究最早开始于美国，至今已有几十年的历史，1997年加拿大Onyx公司首批生产线生产，现在国外目前大批生产主要集中在美国、加拿大、日本、俄罗斯、乌克兰、保加利亚。国外的研究主要集中在对木粉复合材料的预处理、增韧和增强复合材料以及吸水性复合材料。在我国，木塑复合材料始于福建林学院于20世纪80年代中期开始的研究，相比较国外起步较晚。1999年形成较为完整的工艺生产线，安徽蒙城县铝塑型材有限公司与蒙城县铝塑研究所合作研究完成了国内第一家大规模的木塑复合材料生产线。目前，国内一些生产技术比较先进的木塑公司产品已经赶上甚至超过国外，前景十分光明。 木塑材料的应用主要在这几个方面：建筑结构的部件、汽车内饰部件、室内外装修材料等。

3.3 秸秆纤维/PBS复合材料

秸秆纤维/PBS复合材料是以聚丁二酸丁二醇酯（PBS）为基体，麦秸秆纤维、稻草秸秆纤维以及竹纤维为增强体合成的复合材料。主要工艺方法：熔融共混法、热压成型法。

Yang-Zhao运用热压成型法制备了稻草秸秆纤维/PBS复合材料，其优点在与不仅提升了复合材料的综合力学性能，复合材料的吸水性也大大降低了。张敏[8]对玉米秸秆采用水煮处理后与PBS共混制备出了玉米秸秆纤维/PBS复合材料，其力学性能大幅度的提高。

秸秆纤维/PBS复合材料目前的应用领域是非常广泛的，包括：餐饮（如饭盒、一次性果盘等）、医药（药瓶、药品包装袋、生物医用高分子材料等）、农业（农用地膜、水果蔬菜套袋等）生活（化妆品瓶等）。

3.4 秸秆纤维/水泥基复合材料

秸秆纤维水泥基复合材料就是将农作物秸秆（如小麦秸秆，玉米秸秆、高粱秸秆等）掺入到水泥中共混得到的复合材料，其具有轻质、隔热保温、吸声、节能环保的优点。

秸秆/水泥基复合材料具有很长的使用历史。张琳等 通过对小麦秸秆纤维水泥基复合材料进行性能测试发现：对小麦秸秆做碱液处理后可降低小麦秸秆纤维中溶出物水泥化影响，增强水泥硬化程度，提高综合力学性能。

秸秆/水泥基复合材料主要应用于建筑领域。

3.5 秸秆纤维增强脱硫石膏墙体材料

秸秆纤维增强脱硫石膏墙体材料是既经济又环保的新型材料。以稻草秸秆玉米秸秆作等作为增强体得到的。吴其胜对其制备与性能进行了研究，他发现：在抗压强度、抗折强度以及保温性能方面较普通脱硫石膏墙体材料都有了很大的提升与改善。

4 秸秆纤维增强复合材料的应用

秸秆纤维增强复合材料以及其制品在以下一些方面的应用：

①建筑和土工材料：由于秸秆纤维增强复合材料具有比重小，隔热、隔音性能好，在广泛用作建筑工程材料。秸秆纤维水泥基由于具有较高的抗裂性能，因此可用作建筑承重墙的材料；秸秆纤维石膏复合材料可作为建筑墙体的墙面材料和顶部装修材料；而木塑复合材料则在建筑业中应用更为广泛，可用于室内外的多种建筑材料，如：室内地脚线、吊顶板材、门窗的框套等。另外，秸秆纤维增强复合材料还可用于围护栏、门窗型材。还有正在研究并初步应用的，如：百叶窗、墙板等。孙成栋采用水泥作为胶结料，木质纤维用农作物秸秆替换，然后添加特种的复合添加剂，生产出一种秸秆纤维填充水泥复合板，已取得了不错的成效。

②其他方面：隔音板、绝缘板、抗腐蚀板材。将秸秆纤维与废旧轮胎颗粒复合制造出了建筑绝缘复板，经过测试性能，发现其具有良好的隔音性、绝缘性、强耐腐蚀等性能，能够用来替换建筑行业所用的的绝缘材料；电池隔板、某些有特殊功能的填充原料与元件，例如保温、密封、耐高温、防紫外线等。

5 结语

增强复合材料已经成为复合材料领域新的研究热点与重点。但仍旧存在有一些问题需要继续研究克服的。首先，作为增强体的秸秆纤维的制备及其表面处理技术已无法满足需求，要研制出综合性能稳定可靠的秸秆纤维增强体秆纤维复合材料那就必须更新工艺，更好的处理秸秆纤维。再者，成型工艺与生产设备也是需要不断更新的。决定复合材料的性能、成本的关键技术就是成型工艺与生产设备。最后，就是怎样能够更好地制备出可完全生物降解秸秆纤维复合材料。只有这样才能够使其成为真正意义上的“绿色材料”。秸秆纤维增强复合材料具有的可回收和可降解等优良性能，将会满足未来社会的各个领域，尤其是在环保领域的发展潜力。新工艺与新品种的出现姜维秸秆纤维增强复合材料的发展带来更大的发展前景。

参 考 文 献

[1] 李国忠，高子栋.改性秸秆纤维增强石膏基复合材料性能[J].建筑材料学报，2011，14（3）：413-417.

[2] 刘洪凤，俞镇慌.秸秆纤维性能[J].东华大学学报（自然科学版），2002，28（2）：123-128.

4.浅议我市玻璃行业的现状与发展 篇四

浅议我市玻璃行业的现状与发展玻璃工业在我国产业中是一个重要的行业，在国家的经济建设中起着非常重要的作用。随着国家向小康社会整体迈进，国民经济进入新得增长阶段，建筑业、汽车业以及信息技术等产业已成为我国经济增长的主导力量。这些产业的快速发展也为玻璃行业创造了广阔的发展空间。我市玻璃行业的基本情况我市从事玻璃生产制造的企业，只有奔月浮

法玻璃有限公司一家。该公司成立于2002年12月，拥有总资产3.046亿元，占地面积为45万平方米，员工1390余人，拥有一条日熔化量为400吨的浮法玻璃生产线，年生产量为240万重箱，可实现工业总产值21500万元，实现销售收入19000万元，实现利税1500万元。产品主要以优质浮法玻璃和玻璃深加工产品（平弯钢化玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、以及防弹玻璃等20余种）为主，产品远销全国各地，与省内同行业相比排第四位。现阶段由于纯碱、重油等大宗原燃材料市场价格的不断提高，公司为了应对生产成本的提高，在全公司内深入开展挖潜增效、节能降耗等活动，通过宣传和发动等形式使职工人人都参与到此项活动中来。在收集的100多条合理化建议中，仅重油电加热等八个技改项目就为公司节约资金30余万元，预计公司全年可节约资金800万元。截至2005年由于窑炉使用寿命已超限4年之久，为了能够生产出更多、更好的优质浮法玻璃，公司决定进行放水冷修。投资3500万元，于2005年四月份组织400多名职工争时间、抢进度、日夜奋战，仅用52天时间就完成了窑炉冷修工作，于6月7日进行点火烤窑。在此次冷修过程中，共实施了5项技术改造，仅日熔化量就由400吨提高到430吨，每年就可提高玻璃产量20万重箱，增加销售收入1300万元。同时，玻璃板宽也由原来的3米增加到现在的3.3米，每年可新增产量30万重箱，销售收入增加1800余万元，效益明显提高。在企业稳步运营的同时，该公司加快了浮玻二线的建设。浮玻二线总投资1.5亿元，其中1亿元资金来自外来客商。经过与投资商协商，公司决定浮玻二线以独立的合资形式出现。建成后的二线，将对现有的一线富余人员进行分流，降低当前的人力生产成本；充分利用现有的基础设施，实现资源共享，达到两条线同步低成本运营；利用企业整体运营质量，增强抵御市场风险的综合能力。它既是规模扩大所需，又是提高公司运行质量所求。存在的问题我国玻璃工业企业规模呈现出极不合理的问题：数量多，分布面广，但规模小，缺乏抵御市场风浪的能力和参与国际竞争的能力。据统计，截至2005年初，全国范围内已建成浮法玻璃生产线135条之多，这么多生产线的无序发展将导致整个玻璃行业竞争加剧，竞争秩序混乱，出现供需失衡、效益低下等现象。所以我市的玻璃行业应从解决玻璃行业结构调整中出现的矛盾和问题为突破口，以市场为导向，以生产中高档玻璃新产品及玻璃制品为重点，并且加快优质浮法玻璃工艺的发展速度，不断提高技术水平才能在同行业中处于领先地位。我市的玻璃工业生产规模小，技术含量低，缺乏资金。所以我市的玻璃工业一是要搞好产品整合。要立足当前的主导产品，集中精力把主导产业做大、做强，尤其是在目前发展规模的形势下，要想尽办法吸纳更多的外来资金和专业人才，把主导品牌做好、做强；二是从战略上考虑企业发展。对于困扰企业发展的资源问题，既要着眼当前，更要着眼长远，不但要想到买断本地的资源，还要延伸至济源之外，使资源供给不再成为制约企业发展的一个难题。发展方向随着我国经济建设的迅速发展、提高，玻璃产品的技术含量和品种也发展迅速（如：多功能复全型玻璃、生态环保型玻璃、智能机敏型玻璃等）。因此，我市玻璃工业一是本身要狠练内功，立足技术创新，走靠新出强的发展道路。除了找准市场定位、扩大市场领域以外，还应加大技术投入，以增强企业发展后劲和竞争力；二是要以扩大规模、广揽人才，重点发展新产品、新品种为发展方向。以规模创效益、以技术创效益，把企业建成系列化、配套化、规模化，具有世界先进水平的玻璃及深加工产业基地。粗浅之见，仅供借鉴与参考。

5.玻璃纤维研究现状 篇五

环工1002班 陈威 101306218 摘要 简要介绍了植物纤维墙体材料的发展状况，阐述了其对建材业节能环保的重要意义，并对植物纤维墙体材料的应用前景进行 了 展 望。

关键词 植物纤维 ；墙体材料 ；节能环保

2l世纪以来，保护环境以及合理、高效地开发与利用资源已成为世界瞩 目的热点 在我国，随着工业化和城镇化的快速发展，作为典型资源依赖型工业的房屋建筑业在推动国

民经济迅猛发展的同时，由于消耗大量的资源能源，迫使其继续发展受到制约。各类建筑其建造和使用过程中直接消耗的能源 占全社会总能耗 的近30％。而墙体材料又是建材业的重要组成部分，其产值接近建材工业总产值的1／3，耗能占建材工业总耗能的 1／2 左右因此，加速发展节能利废的新型墙体材料，不仅是调整建材_[业能源结构的重要措施 而且对改善建筑功能，节约土地具有十分重要 的意 义。此外，使用新型墙体材料，能提高建筑中的能效，降低能耗，是我国高速发展国民经济的根本需要和实现住宅产业现代化加快城镇化建设的基本要求我国作为农业大国，随着农业连年丰收，秸秆产量也大幅度上升，产量大约为6．5 亿 年。农作物废料秸秆等的处理已成为社会问题，除了少部分被当作饲料、肥料等开发利用外，大部分被付之一炬，不仅浪费资源，而且严重危害了自然生态环境。因此，废弃农作物的综合利用意义重大。植物纤维墙体材料的诞生恰好解决了废弃农作物的利用问题，同时又适应了国家建设节能型社会的需求，促进了可循环经济的发展加快了我国高效、低价、环保、实用的节能建筑产品 的研 发和应用。1植物纤维墙体材料的特点及来源

植物纤维墙体材料是 以植物纤维为原材料的一种新型节能环保生态建筑材料。其特点主要表现在 ：①原材料可以再生、废弃且无害。②节能利废，改善环境。生产该类材料将尽可能减少矿产资源的过度利用，降低生产能耗，并可大量利用农业废弃物作原料，减少由对其处理处置不当而引发的环境污染。③节约土地。既不毁地(田)取土作原料，又可增加建筑物的使用年限。④可实行清洁化生产。在生产过程中，减少废渣、废水、废气的排放，大幅度降低噪音，实现较高的自动化程度。⑤可再生利用。产品达到其使用寿命后，可再生利用而不污染环境。植物纤维来源广泛，可分为棉纤维、麻纤维、棕纤维、木纤维、竹纤维、草纤维。而用于墙体材料的植物纤维主要来源于木材、竹材和谷壳、秸秆、棉杆、高梁杆、甘蔗渣、玉米芯、花生壳等农作物废弃物。目前，利用农业废弃物生产的主要墙体材料包括麦秸均质板(图 1)、纸面草板、植物纤维水泥板、麦秸人造板和秸秆镁质水泥轻质板等。2植物纤维墙体材料的发展状况

2．1国内植物纤维墙体材料的发展状况 与国外相比，我国对植物纤维墙体材料的研究起步较晚。20 世纪 80 ～90 年代，利用蔗渣制造硬质纤维板、刨花板的工厂体系在我国南方逐步出现。随着我国建筑业 的革新与进步以及建筑节能工作的深入开展，环保利废型墙体材料的生产和应用出现了快速增长的良好局面。以麦秸、稻秸、棉秆等非木质材料作为原料生产制造墙体材料的技术与工艺已成为国内多所科研院校致力研究的项 目课题。其间制造出的刨花板和中纤维板的物理力学性能可以达到国家有关人造板的标准技术指标。我国广西、广东和福建地 区也是植物纤维的盛产地，许多学者就植物纤维增强水泥基复合材料的开发进行了探索。章希胜等研制开发了价格低廉、防渗 防漏、性能优异的植物纤维水泥复合板，取得了良好的经济效益。针对内含钢渣的植物纤维增强水泥基复合材料，李国忠等 探讨 了其基体结构和界面状况对材料性能的影响。近年来，随着建材产品结构合理化以及先进生产技术 的传人与发展，国内涌现出大批生产秸秆板材的厂家，其产品市场逐步由国内拓展到海外。植物纤维墙体材料开始稳步发展。

2．2国外植物纤维墙体材料的发展状况 国外植物纤维墙体材料的发展由来 已久，草砖建房技术在北美已有百年历史。早在 20 世纪初就出现了利用秸秆加工生产人造板材的技术；1920 年美 国路易安那州建立 了蔗渣制板厂 ；英 国Com pak 设备公司最早开始研究采用麦秸和稻草作为板材原料，经过 10 年努力，成功制造出性能高于木质刨花板的 C om —pak 板；波兰天然纤维研究所利用亚麻、黄麻和大麻的下脚料、甘蔗渣、芦苇秆、棉秆、香草根、油菜秆、麦秸等外加锯末为原料，制造出高质量的人造板。目前，全球已有 20 余个 国家开办了以农作物为原料的人造板生产厂家，美国和加拿大超 过 50％。其 中，美 国 PRIM L BOARD 公 司，加 拿 大ISO BO R D 公司生产线产量均在 10 万和 20 万 m 以上；美 国的麦秸板全年产量约为 1 600 万 m。由于保护森林资源和维护生态平衡的需要，各国开始致力于开发非木材植物纤维建筑料。自20 世纪 80 年代 以来，利用非木质植物纤维增强水泥基材料的研究和利用成为不少发展中国家致力研发的热点。由于作为水泥基增强材料的天然植物纤维，使用较多的是只经过粗加工或未加工的原料，如稻草、芦苇、棕榈叶、竹子等，因此发展 中国家从经济的角度考虑，特别注意开发这方面的资源，主要研究本国盛产的植物纤维。印度政府于 1993 年 4 月实施 了一项禁止将实木用于建筑的法律，旨在推广以农业废弃物，如棉花秆、甘蔗渣、豆秸和稻秸为原料的廉价的建房材料。埃及盛产棕榈树，20 世纪 9O 年代中期，埃及科学家选择以资源丰富的棕榈叶为研究对象，进行了棕榈树叶纤维增强混凝土材料的研究，通过试验得出，棕榈树叶纤维混凝土材料的实用可行性，并且发现由于棕榈树叶独特的内部结构，经过水泥溶液浸泡，其纤维变得更加稠密，使得经过水泥溶液浸泡的棕榈树叶纤维增强混凝土的抗拉强度比未经水泥溶液浸泡的抗拉强度高 ]。近年来，一些发达 国家 的科研单位，也配合发展中国家进行非木质植物纤维增强水泥基材料的研究，并且取得了一定的进展。目前，世界不少国家已经生产与应用非木质植物纤维增强 水 泥基材料。据 美 国 AC1544 委员会 的报告¨，全球约有40 个国家有可能将该材料应用于建筑物中。具有百年历史的澳大利亚的 Jam es Hardie公司，专业从事植物纤维水泥制品研制，1981年起开始生产压蒸式木纤维增强水泥，并将该项技术推广至美国以及亚洲与非洲的某些国家。迄今为止，其植 物纤 维水 泥制 品遍布 全球，前 景良好。3植物纤维墙体材料的优势

3．1来源广泛、节约能源、保护环境 植物纤维墙体材料以来源广泛的农作物废料秸秆等作为原材料，不失为一种变废为宝、节约资源的有效措施。其低廉的建筑造价符合我国基本国情及产业政策。在避免对木、竹材等资源过度开发利用的同时，为废弃农作物的合理利用提供了有效的方法与途径，使秸秆等农作物废料引发的环境生态问题的根本解决成为可能。3．2性能较好、实用性强

植物纤维墙体材料是在 国家推行墙材改革，出台禁用粘土砖政策后，出现的性能较好、实用性较强的产品之一。其性能与粘土砖接近，且舒适性高，使用后能再次回收或 自然降解为环境消纳物质，对生态环境几乎无影响。为墙材改革的平稳过渡和未来高性能住宅的发展做出了有益的探索。

3．3施工安装便捷，缩短建筑工期，降低建筑成本及能耗 植物纤维墙体材料安装便捷，可按图制作，按号拼装，砌体和保温的全部工作可一次完成，与建筑框架同时施工，按序跟进，同时完T，打破了我国建筑长工期、跨施工的传统模式。并且将可能实现建筑轻体化、高能化、省地化。

3．4实现建材生产 的低耗高产 以植物纤维外墙保温板为例，在生产成本中，该墙体材料耗电0．142 kW ／m，耗水1．5L／m，不用 l g 燃料，电和水的成本为 1m。与其他墙体保温材料相比，其产出量与能耗比极低。植物纤维在使用中的节能效益很高。如，200 rlln 规格的该墙板与 370 nlnl规格的粘土砖墙相比，其保温系数高出粘土砖墙 4 倍，取暖热耗降低4 倍，取暖成本减少 4 倍，每年可节省大量的能源消耗，减少取暖支出。4植物纤维增强水泥基材料的发展前景

(1)随着高层建筑的增多及国家保护耕地相关法规的出台和建筑本身节能要求的不断提高，我国住宅墙体建设将逐渐杜绝使用实心红砖。同时，一些建材因其 自身缺陷将逐渐退 出市场。以石膏墙板、粉煤灰墙板为例，由于这 2 种产品的强度低、容易潮霉，一般 2 —3 年即 自行返潮解体，在南方地区尤为严重，因此，这些建材产品已逐渐被建筑商所淘汰。墙材市场对像植物纤维这种新型墙体材料的需求存在巨大空间。植物纤维新型墙材以其轻质、高强、保温性能好、吸水率低、抗冻融性能高等优点和诸多特性，势必产生巨大的经济效益和社会效益，成为未来墙体市场发展的主流。

(2)作为世界上农作物秸秆纤维产量丰富的国家，我国很有必要对植物纤维建筑材料加以研究与探讨，以开拓对农业废弃物资源的利用领域。同时，秸秆等农业废弃物作为可再生资源，符合节能、可持续发展的要求，将其作为墙体材料原料也不失为节能利废，有效处置农业废弃物的途径，而且发挥了农村资源优势，增加了农民收入。采用秸秆等农业废弃物作为墙体材料的原料，开辟了新的原材料来源，缓解 了各地发展墙体材料资源短缺的矛盾，更推动了各地墙材工业的发展，促进了墙材产品结构 的变革。同时，随着墙材品种的增加，也将有力地推动房屋结构的变革和观念的更新，促进建筑产业化的实现。节能利废型植物纤维墙体材料作 为新型绿色环保建筑材料，将具有广阔的T 程应用前景和巨大的市场潜力，并且对于今后的国计民生有着深远的意义。5结语

随着人们对节能及环境问题的广泛重视，研制新型环保墙体材料已成为建筑业的发展趋势，建筑墙体材料必须更新换代，采用新型墙体材料势在必行。植物纤维新型墙体材料由于其本身具备的极为突出的优势，不仅符合未来建筑材料需求的方向，而且符合国家发展循环经济，建设环境友好型与资源节约型社会的重大战略方向，同时顺应 了世界环境保护的主流趋势，势必在 建材发展市 场 中占有 重要 的一 席之地。

环境工程1002班 陈威

6.玻璃纤维研究现状 篇六

与金属材料相比，高性能纤维复合材料成本高，所以必须在纤维复合材料结构件制造过程中广泛实现自动化和数字化相结合的现代复合材料制造技术，以达到降低飞机全寿命周期内成本的目的。

国外飞机碳纤维复合材料制造技术现状 复合材料用量大幅提高

目前，国外新一代军机和民用运输机已普遍采用高性能树脂基碳纤维复合材料，第四代战机复合材料用量占飞机结构重量的20％～50％，干线客机约为10%～50％。

以波音777为例，在其机体结构中，铝合金占70%、钢11%、钛7%，复合材料仅占到11%，而且复合材料主要用于飞机辅件。但到波音787时，复合材料的使用出现了质的飞跃，其用量已占到结构重量的50%，不仅数量激增，而且已用于飞机的主承力构件。构件集成化、整体化、大型化

复合材料是大型整体化结构的理想材料，与常规材料相比可使飞机减重15%～30%，结构设计成本降低15％～30％，制造成本大幅降低。复合材料还克服了金属材料容易出现疲劳和被腐蚀的缺点，增加了飞机的耐用性，改善了飞机的维修性，同时也带来了飞机客舱的舒适性。

美国CAI计划将复合材料结构整体成型技术列为其最主要的关键技术之一，并于2001年开始用于F-35(JSF)的验证上。

在波音787之前，飞机的机身段由约2500个配件、3万个螺钉组装起来，现在通过采用集成化的整体机身结构，使生产方式更简单、更可靠，且显著减少了零件数目，减重约达20%。制造设备大型化

在复合材料制造设备上，国外民机广泛采用了高效的双头铺带机、自动铺放设备、大型热压罐及超声检测设备等，为高速生产机体结构提供了保障。

ASC工艺系统公司已制造出用于波音787复合材料机身段固化的、世界上最大的热压罐。该热压罐最大压力1.02MPa，最高温度232℃，作业区面积9m×23m，容积2214m3,重量500t以上。

Flow International公司制造了超大型喷水切割机，用于长达30m的波音787全复合材料结构机翼蒙皮层合板的切割，床身为36m×6.5m。该磨粒喷水切割机可快速、高效切割厚的层合扳，且不产生过热问题。复合材料下料、铺放、切割实现自动化和数字化

由Dassault Aviation公司同BAE体系公司联合设计的商用喷气式飞机机身采用浸渍树脂的碳纤维窄带和蜂窝芯材制造。该机身每节段尺寸为4.5m×2m，机身全部采用圆桶式复合材料（FUBACOMP）方案。

B787飞机加工中生产出的第一个全尺寸复合材料整体结构机身段的尺寸为7m×6m。这一包括桁条在内的整体结构是在一副用殷伐钢制成的大型芯轴中制作的，芯轴上安装有加强筋的W形模腔，加强筋在纤维铺放前被安放在模腔中，应用计算机控制的复合材料铺带机完成纤维铺放。模具被安装在一个旋转机构上，随着铺带过程的进行，该机构带动筒型件旋转，然后该构件被包裹并放入热压罐中进行共固化，形成带加强筋的壳体结构。低成本制造技术广泛应用

由于复合材料的成本较高，特别是制造成本，这是制约它进一步扩大应用的主要障碍之一。以美国为首的西方发达国家纷纷制订低成本复合材料发展研究计划，不断完善复合材料层压板真空袋-热压罐制造工艺，开发高性能、低成本的复合材料制造技术，并已取得较大进展。如自动化的铺带机（ATL）、纤维铺放机、树脂转移模塑成型（RTM）、真空辅助模塑成型（VARTM）、树脂膜熔渗（RFI）、电子束固化及膜片成型等先进技术。

RTM技术不使用预浸料和热压罐，可以有效地降低成本，配套使用三维编织机和三维缝纫机，可以制造较为复杂的零件。RTM技术在美国的F-22和F-35上得到了广泛应用。波音787机身的大部分地板采用RFI制造。波音787机翼后缘由德哈维兰公司采用VARTM工艺制造，与传统的热压罐技术相比，结构更坚固，易于修理，不易损伤。

国内飞机碳纤维复合材料制造技术现状

我国复合材料制造技术经过30多年的研究和发展，已形成了一定的规模，达到了一定的水平。各主机生产厂均已建设了生产手段，完成了相应的设备改造和技术改造。各研究院所及重点高校培养了大量人才。国内从设计、材料到工艺有了一支配套的研发队伍。但与国外相比，还存在应用规模和水平、材料基础、制造工艺、设计方法与手段严重落后等问题，且差距有进一步拉开的趋势。

复合材料用量不高

当波音、空客等新机型大规模采用复合材料后，我国目前仅掌握金属飞机的研制能力，复合材料只能少量地用在飞机辅件上，在主结构上的应用还需进一步研究。

国内1985年制成的歼

8、强5机垂直尾翼壁板及垂直尾翼使用过树脂基碳纤维复合材料。国产客机、运输机主、次承力构件没有使用复合材料的相关报道。国内直升机领域复合材料使用比例较大，直九复合材料使用率达到了23%左右。国内无人机因尺寸较小，复合材料用量较大，一般在50%～80%之间，如爱生系列无人机。

碳纤维依赖进口，国产化程度低

我国自20世纪60年代开始碳纤维研究开发，至今已有近40年的历史，但进展缓慢，无论军用、民用碳纤维均不能自给，同时由于发达国家对我国几十年的技术封锁，至今没能实现大规模工业化生产，仅有的生产厂家还面临国际的竞争和挤压，举步维艰。尤其是像T800这样被广泛应用于飞机制造的复合材料，我国还不能生产。国产化的T300复合材料还在研制之中。工业及民用领域的需求长期依赖进口，严重影响了我国高端技术的发展，尤其制约了航空航天及国防军工事业的发展，与我国的经济社会发展进程极不相称。

制造设备尺寸小且多数依赖进口

国内用于复合材料生产的主要关键设备与我国要开展的大飞机结构尺寸相比，设备尺寸小，且大多数依赖进口。

如西飞用于飞机复合材料制造的主要设备热压罐是从德国Scotch公司引进的φ3.5m×10m热压罐，有效长度为10m，直径为3.5m，与欧美等国家相比，差距仍然较大。

哈飞用于先进复合材料生产的主要设备，如固化炉、大型热压罐、复合材料数控下料铣、激光铺层定位系统、自动铺带机、RTM成型设备、缝合设备以及先进的无损检测设备等基本上是从国外进口的。

工艺落后，自动化和数字化水平低

以树脂基碳纤维复合材料飞机结构件为例。传统的生产工艺采用预浸料铺层干法成型工艺，在热压罐或烘箱中加热、加压固化成型机体复合材料构件。固化、脱模、修整后的构件经无损检测验证合格后进入下道装配工序。

传统复合材料成型工艺的缺点是手工下料、手工铺放，能耗高，生产成本高，质量不易控制，不环保。在整个工艺过程中产生的废料包括：预浸料、胶膜、蜂窝下料过程中形成的边角料；固化过程产生的废气；复合材料零件修整过程中打磨和切割裁边时产生的固体粉尘，固体边角料；胶接过程产生的废气等，这些因素都增加了产品的制造成本，并对环境造成了破坏。

自动铺带机、自动丝束铺放机、柔性数控气动卡具的出现部分解决了手工铺放质量不易控制的缺点。不过，到目前为止，仍不能完全采用自动化设备来替代手工铺放。同时，热压罐法成型生产周期长，设备费用高，能源消耗大，成本高，由于复合材料零件的整体尺寸越来越大，所需的热压罐尺寸跟着加大，成本问题也随之突出。

综上所述，我国树脂基碳纤维复合材料制造存在着原材料和制品的成本昂贵、制品成型工艺陈旧、复合材料回收再利用困难等问题亟待研究解决。

结论与建议

建立适合国情的复合材料研发模式

与欧美国家相比，我国复合材料制造技术各方面都存在较大差距，主要原因是我国科技转化为生产力的水平较低。与欧美航空工业相比，我国航空企业还没有成为真正的科技转化生产力的主体，科技转化为生产力体制、机制的最佳模式还没有形成。为此，需建立复合材料发展战略，有组织、有规划地进行研究和创新，同时应加大对相关企业的投入，完善科研机制，实行设计制造一体化，提高飞机研制的频度，建立科技转化生产力体制、机制的航空工业最佳模式。

实现高性能、高质量碳纤维国产化

随着我国经济的快速发展，碳纤维的需求与日俱增，虽然国际上一些公司的T300级原丝和碳纤维产品开始对我国解冻，但碳纤维及其复合材料的生产是关系到国防建设的高科技，必须立足国内。所以，需要加大国家投入和攻关，或通过技术引进，尽快掌握核心技术，降低生产成本，研制生产高性能、高质量的碳纤维，以满足军工和民用产品的需求，扭转大量进口的局面，这是我国碳纤维工业发展亟待解决的问题。

大力发展低成本制造技术

低成本复合材料制造技术是当今世界上复合材料技术领域的核心问题之一，包括低成本的材料技术、低成本的设计技术和低成本的制造技术，如大型整体成型结构、共固化/共胶接结构、设计制造一体化技术等，其中，重点应是以共固化/共胶接为核心的大面积整体成型技术。我们应当向国际上倡导的的“无紧固件”技术靠拢，减少后加工量和装配工作量。

国内亟需在这几方面制订好规划,有组织地统一制订相应规范，使试验和分析更好地结合起来，形成设计和鉴定的统一指南，编制全行业的技术标准，改进最终产品的一致性，降低成本，减小风险，以满足飞机研制的需要。

发展研究创新的制造工艺技术

国外复合材料在飞机上的广泛应用得益于制造设备和工艺技术的发展和成熟。因此，国内要注意规划发展机械化、自动化制造技术（如自动铺带技术、自动纤维铺放技术等），并提高生产设备的柔性，以提高复合材料构件的生产率。注意借鉴其他领域的经验，在飞机零件制造中适当采用缠绕、拉挤等低成本的自动化制造技术，填补这一空白。

采用高效、环保的切割、成型技术

由于复合材料的大规模应用，提高其切割和成型技术就显得越来越迫切。用传统工艺方法切割复合材料时粉尘大、污染高，而且易烧伤端面，成型的余量需要重新去除，因此，应推广采用自动数控高压水切割技术，切割、成型一次完成，生产效率和质量显著提高。

开展无损检测技术的研究与应用

为保证产品的安全性、可靠性及交付后的可维修性，需使用无损检测技术（超声、射线、激光超声等技术）对构件进行检测，以发现复合材料结构中的分层、脱粘、气孔、裂缝、冲击损伤等缺陷，并给出缺陷的定性、定量判定，为工艺分析提供依据。

7.玻璃纤维研究现状 篇七

高等真核细胞中存在的中间纤维 ( intermediate filament, IF) 结构, 多以不分枝的长纤维形式存在, 在细胞中主要以刚性支架作用形式存在, 这一纤维体系对细胞生命活动起到多方面的重要作用。经前人实验研究证明此结构也存在于原生动物中, 原生动物是一类最原始的单细胞生物, 因此, 原生动物学中是否存在类中间纤维结构的研究也为高等动物学研究提供了重要的参考和借鉴。原生动物中含有的类中间纤维结构体系是由直径约10 纳米的单根纤维或单根纤维结合在一起的纤维束形成的结构上互相联系的三维网络体系。在原生动物中类中间纤维的功能与高等动物细胞的中间纤维相比, 应有大体相似的作用, 但也有一些不同, 总结可能具有三个功能: a以细胞支架的形式存在、可以维持细胞的形态、能够稳定细胞内各种膜的结构; b不仅能够为细胞的其他组分提供附着面, 还可能参与细胞内外信息的传递; c可能参与了细胞内染色体DNA的复制、功能的构建以及基因的表达与调控[1,2,3,4]。目前由于研究的原生动物有限, 对于类中间纤维体系是否普遍存在于所有纤毛虫这个问题依然是有待证实的问题, 也是值得去深入探讨的。

1 用生化去膜技术在扫描电镜下显示的类中间纤维结构

Grim等应用非离子去垢剂抽提提取细胞骨架技术与扫描电镜技术结合的方式观察到了游仆虫的表膜下纤维层结构, 将纤毛虫皮层细胞骨架的形态观察从二维水平发展到三维水平[5]。

朱慧等利用Zou等人 ( 1990) 报告的适当改变了处理时间去抽提皮层细胞骨架。进一步显示了短时间抽提小游仆虫 ( Eupltes gracilis) 后, 保留了游仆虫背、腹面完整的纤维网结构, 呈不规则的五角或六角形, 相邻网格间的纤维物质是彼此共用的。其作用应是对细胞的结构形态起到维持作用; 与其他纤毛结构相连接是支持了其他纤毛器的运动[6]。以上虽然在技术层面上将纤维结构从平面变成了立体结构, 但未明确表明具体类中间纤维结构分布。

2 用分级抽提和DGD包埋去包埋技术透射电镜显示类中间纤维结构

蔡树涛等人采用非树脂包埋去包埋剂超薄切片结合选择性生化抽提方法与DGD包埋去包埋技术在透射电镜下显示了蔻氏隐甲藻 ( Crypthecodinium cohnii) 丰富的胞质中间纤维网络, 编织成的网络结构致密并且均匀[7]。之后蔡书涛等又将同样实验方法应用于四膜虫 ( tetrahymena thermophila) 上, 结果显示出四膜虫细胞大核周具有一层完整发达皮层骨架系统, 小核中亦存在此结构[8]。但是在四膜虫胞质中没有发现典型的中间纤维体系, 分析其原因可能为同原生动物较低等进化地位不同所致。

杨振云等人用生化分离抽提和DGD包埋—去包埋透射电镜技术在冠突伪尾柱虫 ( Pseudourostyla cristata) 营养细胞和休眠细胞中都观察到了类中间纤维结构体系, 在营养细胞表膜下不同的部位布满了不同密度的类中间纤维网格, 整体结构类似扭曲的串珠线。在冠突伪尾柱虫发展为包囊以后, 大部分的纤毛及其附属微管、其他的胞质微管开始逐渐消失, 但是细胞中以中间纤维为基本形态单元的类中间纤维体系依然存在, 并且基本保持与营养细胞中的结构状态相同[9]。

李艺松等人应用生化分级抽提方法、DGD包埋—去包埋透射电镜技术研究出了膜状急纤虫的营养细胞和休眠细胞内的类中间纤维结构, 营养细胞核骨架体系由较致密的纤维网格组成, 核纤层位于细胞核周缘, 薄层状。纤维上常附着一些高嗜锇性的颗粒, 此体系在细胞质中形成的三维网格结构还和其他的细胞质组分交织在一起, 功能上分析可能是为细胞通讯、细胞核内外信号传递建立了一个结构的基础; 休眠细胞内仍然存在此结构, 不同处为此结构较营养细胞内结构更致密[10]。

倪兵等人用同样方法在包囊游仆虫 ( Euplotes encysticus) 营养细胞中观察到了直径10nm左右的单根纤维及由此纤维结构聚集成的直径为20 ~ 30nm之间的纤维束结构, 几乎每一根纤维都有一个或者多个分支, 并且与邻近纤维的分支彼此交汇, 并且在交汇的位置会附着一些不规则的电子密度颗粒。此项研究结果证明了类中间纤维结构的分布并不是孤立的, 是与多种细胞结构体系、多种细胞器相互联系且相互作用的。由此之外, 其毛基体的纤毛杆的残留物和类中间纤维之间存在着纤维连接, 启示着类中间纤维和微管在细胞生命活动中可能存在着功能和结构的联系。在休眠细胞包囊壁层中观察到类似于类中间纤维的纤维网络, 其网络结构致密且均匀, 本纤维结构将细胞质网络体系与表质层中残留的纤维体系隔开, 由此推测类中间纤维结构除维持细胞形态以外还可能与胞内外信息的传递有关系[11]。

3 用免疫学方法及荧光显微术显示的类中间纤维结构

冯磊等人用DGD包埋去包埋技术与免疫荧光实验处理小眼虫 ( Euglena gracilis) 观察到在眼虫中的类中间纤维大多以束状短纤维网格形式存在。此结果与以前研究的蔻氏隐甲藻、四膜虫的研究相同。结果可以说明在原生动物中短纤维网络应是骨架中较为重要的一种存在方式。在免疫荧光实验中显示类中间纤维蛋白主要分布在细胞表皮的下层和各类细胞器的表面, 类中间纤维蛋白主要成分66KD蛋白[12]。

胡国群利用分级抽提技术发现螅状独缩虫 ( Carchesium polypinum) 体内大核的周围有核纤层结构, 波动膜的纤毛基粒同微纤维区的类中间纤维紧密结合联系在一起, 这种结合结构的抗抽提性可认为这些类中间纤维结构不仅具有稳固和支撑波动膜的作用, 而且可能还与波动膜的运动有联系。间接免疫荧光和免疫印迹技术结果可测定螅状独缩虫中存在类中间纤维结构[13]但此虫体中的纤维网格体系特征并不明显, 其结果分析与文献报道的四膜虫相同, 这或许同原生动物较低等的进化地位有关。

高崇明等人以抗中间纤维蛋白抗体作为探针对尾草履虫 ( Paramecium caudatum) 进行了免疫荧光实验, 结果表明草履虫虫体中存在类中间纤维。在口器部位, 间期小核中也存在类中间纤维结构, 因此作者推测染色体骨架等基本结构是否可能主要由中间纤维而非微管或微丝构成并由它们组成了细胞分裂的纺锤体, 此推测仍未被实验所证实。用SDS - PAGE和免疫印迹技术发现23KD蛋白是草履虫类中间纤维结构的主要纤维蛋白成分[14]。

4 存在问题

以上有关原生动物类中间纤维形态学研究, 主要基于Penrnan实验室 ( 1984) [15]建立的细胞选择性抽提及非树脂包埋- 去包埋方法和免疫学等研究细胞骨架体系的方法, 证明了类中间纤维在原生动物中的存在, 初步的探明了类中间纤维- 核纤层- 核骨架体系的基本结构和分布, 并且也发现了几种不同类型的中间纤维, 但非树脂包埋- 去包埋的方法只是用于透射电镜观察, 只能提供二维图像真实性并不全面, 而且经抽提后中间纤维与其它物质分离, 也影响了反映其形态结构的真实性。尽管后来出现的免疫荧光染色与共聚焦显微镜的三维合成技术能给予人们了一个立体的构像, 但因受放大倍率的限制, 无法看清细节。因此在原生动物的类中间纤维结构的研究需要开辟新的研究路径, 发现新的研究手段, 仍需深入完善研究原生动物皮层类中间纤维系统的特征和生物学作用功能, 从而对原生动物类中间纤维系统的研究有更加清晰和全面的认识。

5 今后研究方向和展望

8.玻璃纤维研究现状 篇八

关键词:建筑节能 门窗玻璃 热物性性能 检测方法 现状与展望

中图分类号:TU11文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0034-02

引言

我国虽然是个能源大国,但是能源使用非常紧张。据统计,建筑能耗在能源消费总量中所占的比例已从70年代末的10%上升到近年的27.8%[1],而建筑供暖、空调的能耗占建筑总能耗的55%左右,同时我国每年新建筑面积也逐渐增长,所以实现建筑节能是缓解能源紧张的一个重要途径。门窗的保温性能改善和提高一直是建筑节能研究领域的热点之一,由此在普通玻璃的基础上也产生了各种特种玻璃,如温屏玻璃、中空玻璃、百叶中空玻璃[2]等,由于目前门窗玻璃市场空前繁荣,各类产品质量良莠不齐,这就需要质量监督部门进行监管尽量杜绝虚假宣传、以次充好现象的发生。

1 实验室检测技术

目前对于玻璃保温性能检测有效的方法是测试其导热系数,我国已于1997制定了JC/T 675-1997《玻璃导热系数试验方法》国家标准,本标准采用稳态法测玻璃导热系数,测试时间长且对于测试系统绝热性能要求较高。通常导热系数(传热系数)一直被作为重要的乃至唯一的衡量建筑门窗保温性能的指标,实际上,随着现代建筑科技的飞速发展发展,新型门窗玻璃的研发也从未停止,新型玻璃的研发思路也从以往单一的保温转化为保温与热能利用相结合。美国麻省理工学院的科学家首次研发出了太阳能玻璃,也即将混合涂料涂抹在玻璃表面结合太阳能电池实现太阳能的采集,目前太阳能玻璃的开发应用已经如火如荼的进行中,也必将成为我国玻璃行业新的经济增长点。太阳能玻璃效果的好坏与玻璃的热容性能直接相关,从而比热容也应成为未来玻璃的检测指标之一。

目前我国玻璃热物性检测手段单一,主要在实验室内制作试件,检测导热系数(传热系数)为主,由于采用稳态法,检测效率较低。工程实际中除了实验室检测以外,对门窗玻璃的实际保温性能,现场检测更为准确可靠。另外比热容尚未列为主要检测指标,新型材料如太阳能玻璃的出现,将比热容列为检测项目势在必行。我国玻璃检测技术与玻璃行业的快速发展已不相适应,从而有必要研发新型的玻璃热物性测试仪,实现玻璃导热系数、比热容等的快速、准确检测,以提高我国玻璃质量监督检验行业的检测水平。

目前玻璃热物性实验室测试技术方面,我国与国外差距已经不明显,由于实验室测量主要是制作标准试件进行测量,通常的导热系数测试仪器均可应用于玻璃导热系数检测,如美国的TCI导热系数测试仪、我国湖北某公司的FD系列导热系数测试仪等,我国已颁布JC/T 675-1997《玻璃导热系数试验方法》国家标准,测试方法也主要以稳态法为主,如复旦大学的周菁华用稳态法测量了节能玻璃的导热系数,我国各质监系统检测玻璃热物性也以稳态法为主。目前对于特种玻璃热物性测试方面的研究不多,由于中空玻璃内含有空气夹层,而玻璃兩表面温差较大时夹层内会出现自然对流现象,这会对其热物性检测结果带来影响,但是对此尚缺乏足够的理论分析和实验研究,另外,复合材料玻璃由于材料各向异性、结构复杂性等各方面的特点,从而不能采取普通玻璃热物性测试的数据处理方法,这也给玻璃热物性检测工作带来了新的挑战。例如,比热容是新型太阳能玻璃的重要指标,直接决定玻璃的吸热能力,进而影响太阳能玻璃的使用效果,然而我国玻璃质量检测尚未将比热容列为主要指标,从而,将玻璃比热容作为检测指标是有必要的。

2 建筑节能现场检测技术

由于实验室测试的局限性,往往需要在工程现场对门窗玻璃进行热物性测试,目前现场测试方法有热箱法和热流计法等,测试参数为传热系数。其中热箱法测试原理是人工制造一个一维传热环境,被测部位的内侧用热箱测试,热箱和室内模拟采暖条件另一侧为室外(自然条件),通过测量热箱的发热量得到被测部位的传热量,计算得到被测部位的传热系数。由于热流计法不受被测结构型式的影响,而且使用方便、易于携带,也被认为适合于建筑节能传热系数的现场检测。建筑节能传热系数检测装置的核心部件之一是热流计,热流计的检测精度直接影响传热系数的检测精度。从1914年德国的Henky教授发明第一台热流计以来,国外已经将热流计大量应用于建筑采暖、发电、空调等能耗检测与热能设施的安全保护检测,而我国目前尚处于推广阶段,检测技术也不成熟,国产热流计在检测精度、量程和通用性方面与国外产品均有较大差距,研发自主知识产权的高精度、通用性强的热流计是基于国家经济的发展对节能的迫切需要。研究和分析发现,温差变化、太阳辐射、雨水和风速等环境因素,对热流计法测试的准确性有着重要影响,从而,为了全面推广建筑节能现场检测,必须尽快解决热流计法的环境适应性问题,除了严格控制测试条件外,还可以从测试理论上逐步进行完善,提出更加可靠的测试及数据处理方法。虽然目前尚没有一种受到大家广泛认可的比较适合建筑节能现场传热系数检测的方法,近年来,有关学者也取得了一些进展,如Cucumo等人建造了一个可控室内条件的房间将环境因素考虑进去,利用有限差分法计算传热系数;Ceme等人研究了轻质建筑材料在强制通风和辐射热阻综合条件下的动态性能等,国内从1986年以来有关建筑材料和结构传热系数检测方面的专利也有近10项之多。

近年来,常功率平面热源法由于可大大缩短实际检测时间,且能减小室外空气温度变化给传热过程带来的影响,被认为是非稳态法检测物体热物理性能的一种可行方法,目前,在实验室中用非稳态法检测材料热性能技术手段较为成熟,但是用来进行现场节能检测还有很多工作要做。例如,目前已有测试仪器数据采集手段方面多以单片机为主,由于数据处理能力和数据储存量的限制,每次仅可同时测量3路信号,而建筑节能现场测试中为了提高测试精度,往往需要10路以上的信号。与PLC系统相比单片机系统抗干扰能力相对较弱,尤其是工程现场应用环境比较复杂时更为明显。虽然应用PLC进行数据采集抗干扰能力强,但是成本比单片机要高得多,从而寻求更为适合的数据采集方案十分必要。

3 总结

综上所述,目前建筑节能门窗玻璃实验室热物性测试方面,存在主要问题是测试手段单一,仅对传热系数进行检测,比热容测试考虑较少,在多参数测试技术和硬件设计方面仍有较大改进的余地。建筑节能现场测试以热流计法为主,但是测头组件在精度、可拓展性和设计方面均与国外同类产品有差距。国内现有检测系统温度信号的采集用单片机系统实现,在可测通道数、检测精度和抗干扰性方面均不尽如人意。未来只要找对发展方向,质检部门在检测技术水平方面投入更多人力和物力的同时,加强与科研院所的科技合作,必将改变我国建筑节能门窗玻璃检测水平落后于市场发展的现状。

参考文献

[1]周菁华,刘芸,陈俊逸,等.节能玻璃的热学特性测量[J].重庆大学学报,2009,32,:1～5.

[2]王厚华,黄春勇.中空玻璃空气夹层内的自然对流[J].大学物理,2008,4:809～814.

[3]金承哲.绿色建筑中的百叶中空玻璃[J].建筑科技,2010,07:67～69.

[4]郭聪睿.建筑节能现场传热系数间接检测法及其影响因素分析[J].内蒙古大学学报,2010,41,2:235～238.

[5]吴玉杰,赵志愿,李玉娜.热流计法在建筑节能现场检测中的应用[J].建筑节能,2008,03:73～75.

[6]国家建筑材料工业局.JC/T玻璃导热系数试验方法[M].北京:中国标准出版社,1997.

9.玻璃纤维研究现状 篇九

OPENSEES中纤维模型的研究

详细介绍了OPENSEES[2]和CANNY[1]中各种纤维模型的`计算原理,并用OPENSEES中的纤维模型分别模拟了一个钢筋混凝土柱试件和一个钢筋混凝土剪力墙试验模型.通过计算结果与试验结果的对比,显示此模型能够比较准确地模拟钢筋混凝土柱构件和钢筋混凝土剪力墙构件在大变形下的非线性反应.

作 者：齐虎 孙景江 林淋 QI Hu SUN Jing-jiang LIN Lin  作者单位：中国地震局工程力学研究所,黑龙江,哈尔滨,150080 刊 名：世界地震工程  ISTIC PKU英文刊名：WORLD EARTHQUAKE ENGINEERING 年，卷(期)： 23(4) 分类号：P315 关键词：纤维模型   非线性反应   数值分析  

10.饲用纤维素酶应用研究进展 篇十

饲用纤维素酶应用研究进展

简述了饲用纤维素酶的组成、生产、作用机制及在动物生产中的应用现状和存在问题,并对今后的发展方向进行了展望.

作 者：崔艳红 孟庆辉 王艳荣  作者单位：河南科技学院动物科学学院,河南,新乡,453003 刊 名：安徽农业科学  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ANHUI AGRICULTURAL SCIENCES 年，卷(期)： 34(15) 分类号：Q55 关键词：饲用纤维素酶   作用机制   应用  

11.木棉纤维性能与应用的研究 篇十一

文献标识码：B文章编号：1008-925X(2012)07-0012-01

摘要：

木棉纤维是锦葵目木棉科内几种栽培种植物果荚内附着的纤维,属单细胞纤维，同时也是最细的天然超细纤维，纵向呈圆柱型表面光滑，截面为圆形或椭圆形。本文从其形态特征、性能、应用等几方面研究，并把木棉纤维与棉纤维的结构以及性能进行了比较。结果表明，木棉纤维中空度较高，细胞壁薄，因而相对密度小，浮力好，同时不存在类似于棉纤维次生胞壁纤维素淀积过程，易于加工，结晶度低，应用前景良好。

关键词：木棉纤维;性能;比较;应用

1 关于木棉的概述

木棉纤维是锦葵目木棉科内几种植物的果实纤维，属单细胞纤维，其附着于木棉蒴果壳体内壁，由内壁细胞发育、生长而成。一般长约8 ～32mm、直径约20～45μm 。木棉纤维是一种非棉的天然纤维，它是木本植物攀枝花树、英雄树、烽火树等的果实纤维木棉纤维有白、黄及黄棕色三种颜色。

2木棉纤维的性能介绍

2.1木棉纤维的形态结构特征。

木棉纤维的横截面胞壁在0174μm 左右,中腔直径达15μm ,中空度高达97 %。因此木棉是迄今为止中空度最高的纤维,化学纤维目前的中空度也只能达40 % 。木棉纤维横截面胞壁断面上有呈层状排列、大小不一的孔洞,最大尺度为300～400 nm。孔洞是由于胞壁存在着纤维素大分子相对紧密排列的微纤和相对疏松的无定形区,断裂时由原纤抽拔形成。纤维纵向表面有微小凸痕,但不均匀,也没有似棉纤维一样的转曲。由此可知,木棉纤维不存在类似于棉纤维次生胞壁纤维素淀积过程。

2.2木棉纤维的物理性能。

木棉纤维有白、黄和黄棕色三种，纤维长约8mm～32mm，直径约20μm～45μm。纵向外观呈圆柱型，表面光滑，不显转曲；中段较粗，根端钝园，梢端较细，两端封闭。纤维截面为圆形或椭圆形的大中空管壁，截面细胞未破裂时呈气囊结构，破裂后纤维呈扁带状。木棉纤维独特的纤维结构也决定了它不同于其它自然纤维的基本性能。纤维在水中可承受相当于自身20～36倍的负荷而不致下沉。木棉纤维的平均折射率为1.71761比棉的1.59614略高，这就导致木棉纤维光泽明亮，光滑的圆截面更加剧了光泽度。

2.3木棉最突出的性能-保暖性。

木棉纤维细度仅有棉纤维的1/2，中空率却达到97%，是一般棉纤维的2-3倍。木棉中空纤维的纱体蓬松，很容易使超细纤维进入织物空隙，形成高效静止空气层，可显著提高热阻率，从而木棉纤维是最理想的保暖材料，保暖性能是羽绒的3倍。

2.4木棉纤维的化学性能。

木棉纤维含有约占64％左右的纤维素，约占13%的木质素，此外还含有8.6％的水分，1.4～3.5％的灰分，4.7～9.7%的水溶性物质和2.3%～2.5%的木聚糖以及0.8%的蜡质。木棉纤维具有良好的化学性能，耐酸性好，常温下稀酸对其没有影响，并且木棉纤维耐碱性能良好，常温下NaOH对木棉没有影响［4］。 

3 木棉纤维与棉纤维的比较

3.1形态结构特征比较。

木棉纤维的外观形态，纵向呈圆柱型表面光滑；截面为圆形或椭圆形。木棉纤维的内在微观，则是细胞中充有空气，中空度高达80%～90%，细胞壁薄，接近透明，因而纤维的相对密度小，浮力好。木棉纤维长度方向呈根部钝圆、中间较粗、前梢较细，两端封闭状。当纤维细胞未破裂时，纤维截面呈气囊中空结构，而破裂后纤维截面则呈扁带状。 而棉纤维的形态结构在显微镜下观察，正常成熟的棉纤维纵向具有天然转曲，呈扁平带状，截面腰圆形，有中腔，一端封闭，一端开口，两头细中间粗的管狀物。棉纤维的横截面是由许多的同心圆组成，目前可以分出六个层次，主要有初生层、次生层和中腔三个部分。 

3.2 化学结构及密度比较。

木棉纤维中纤维素含量占64%，木质素占13%，水分占8.6%，灰分约占1.4%～3.5%，水溶性物质约占4.7%～9.7%，木聚糖约占2.3%～2.5%，蜡质占0.8%。棉纤维的成分是纤维素占94.0%，蛋白质占1.3%，果胶占1.2%，腊质占0.6%，灰分占1.2%，其他物质占1.7%，元素成分：碳（44.4%）；氢（6.2%）；氧（49.4%）。

由于木棉纤维比水轻,采用比重瓶法测量,所用已知密度的液体介质为无水乙醇。测试得到平均密度为0130 gPcm3 ，为棉的五分之一。

3.3总结。

木棉纤维是天然生态纤维中最细、最轻、中空度最高、最保暖的纤维材质。具有光洁、抗菌、防蛀、防霉、轻柔、不易缠结、不透水、不导热，生态、保暖、吸湿导湿等优良特性。所以是前景非常好的一种纤维素纤维。

4木棉纤维的应用

无与伦比的“轻柔，保暖”特性使其可以广泛应用在内衣、毛衣、T 恤、衬衫、牛仔以及被褥、床垫、床单、床罩、线毯、毛毯、浴巾、浴衣等家纺类产品中，以及救生用品的浮力材料、隔热和吸声材料。 

木棉纤维不含农药、化肥等化学残留物，是一种环保纤维。部分木棉品种呈淡黄、浅豆沙等颜色，不需要进行任何化学加工就可做成漂亮舒适的纺织品，这和天然彩棉有异曲同工之处。

5木棉纤维应用为棉纺织业打开新天地

当前，由于我国耕地资源紧缺，导致棉花短缺、大量依赖进口，使棉纺织行业深受其困扰。而以木棉、汉麻等为代表的天然木本纤维的应用，正是大显身手之时，过去由于木棉纤维细、压缩弹性差等原因，易造成填充料被压扁毡化，其柔软舒适性和保暖性随时间递减迅速，且被褥絮片因强力低而出现局部破洞，造成棉被局部变薄。最近我国科技人员研制开发出了“持久柔软保暖木棉絮片的制造技术”，利用该技术制造的木棉絮片，其强度、压缩弹性、保暖性能的持久性都可与市场上的九孔涤纶絮片相媲美，而且在柔软舒适度、透气性和绿色环保性能等方面对涤纶絮片具有绝对的优势，制造成本与涤纶絮片相当。因此在生态环保平衡发展、崇尚天然纤维的今天， 我们相信木棉纤维将为纺织行业打开新的一片天地。

参考文献

［1］中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第四十九卷第二分册)［M］.北京:科学出版社,1984 

［2］ 李秉让.木棉.大百科全书纺织卷［M］.北京:大百科全书出版社,1984

［3］ 肖红,于伟东,施楣梧.木棉纤维的特征与应用前景［J］.东华大学学报.2005

［4］ 王卫华.涤/木棉无纺产品定量化学分析方法的研究［J］.现代商检科技,1998 

［5］ 中华纺织信息网

12.玻璃纤维研究现状 篇十二

1.1 再生混凝土

再生混凝土是指将废弃的混凝土块经过破碎、清洗、分级后,按一定比例与级配混合,部分或全部代替砂石等天然集料(主要是粗集料),再加入水泥、水等配制而成的新混凝土。近年来,由于城市住宅更新和市政动迁规模的不断加大,大量旧建筑物被拆毁,或由于地震破坏产生的城市建筑垃圾量越来越大。以前,建筑垃圾只是作为回填材料简单使用,或者干脆运往垃圾场堆放,前者从一定程度上讲尚未合理利用回收资源,后者则侵占了大量农田,导致严重的环境破坏。如何合理处理这些建筑垃圾已经引起了政府部门和公众的普遍关注。

日本、丹麦等资源相对匮乏的国家早在20世纪70年代就对废弃混凝土进行了再生利用,1997年日本政府就制定了《再生骨料和再生骨料混凝土使用规范》,并相继在日本各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂,生产再生水泥和再生骨料。根据日本建设省的统计,1995年度日本全国混凝土的利用率为65%,2000年废弃混凝土块的再利用率就已达到90%。

1.2 钢纤维混凝土

钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维所形成的一种新型多相复合材料。乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍混凝土内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,具有较好的延性。

我国研究和应用钢纤维混凝土开始于20世纪70年代,而近20年来,发展异常迅速。进入20世纪80年代以后,这一领域试验研究有了迅速的进展,赵国藩从断裂力学理论出发,道出与复合材料理论相一致的乱向分布钢纤维混凝土抗拉强度公式,并分析了钢纤维混凝土的增强机理和破坏形态。章文纲、程铁生进行了单轴压荷载下钢纤维混凝土梁抗剪性能试验研究。徐蕴贤等人在推广钢纤维混凝土应用于铁路路轨枕木、桥面铺装和工程加固修复的同时,开展了材料基本强度和抗冲击、抗磨等性能试验研究。为了更好地推动钢纤维混凝土的研究与应用的发展,在中国土木工程学会下专门设立了现为混凝土委员会,积极组织开展国内外学术交流。在赵国藩主持下,委员会组织了共八届全国性纤维水泥与现为混凝土学术会议,极大地推动了钢纤维混凝土在我国科研工作发展。

1.3 橡胶混凝土

自20世纪90年代起,美、英等发达国家为了解决日益增长的废旧橡胶轮胎的处理问题,将废旧轮胎磨碎制得橡胶粉,然后与水泥混凝土混合,制成“橡胶水泥混凝土”。它的性能介于普通混凝土和沥青混凝土之间,并集合了橡胶和水泥混凝土的特点。

目前,对于橡胶再生混凝土,国内外相关的研究报道极少。我国对再生混凝土的研究和应用均晚于工业发达国家,且对于建筑废弃物的处理办法主要是运往露天堆放或填埋,即使是回收也只是作为建筑物或道路的基础材料等低级利用,这样不仅占用大量土地,造成环境污染,而且还会导致资源的严重浪费。研究表明用再生骨料很容易配制出抗压强度25~50MPa的混凝土,我国合宁高速公路采用再生骨料混凝土浇筑混凝土路面,其质量均达到优良;上海市建筑科学研究院莘庄科技发展园区内建成的生态建筑示范楼,其再生材料使用率达到60%,应用结果表明该建筑具有超低能耗和很好经济指标。

2 钢纤维橡胶再生混凝土研究现状

钢纤维橡胶再生混凝土是将再生骨料、钢纤维、橡胶三者按一定的比例掺入或取代普通混凝土中的集料。大量研究表明,钢纤维高强混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度显著增大,并且随着纤维掺量的增加,混凝土的拉压比明显提高。若将钢纤维掺入到橡胶高强混凝土中,将能发挥钢纤维对混凝土的阻裂、增强、增韧作用,改善由于橡胶粉的掺入所导致的高强混凝土力学性能下降的问题,使再生橡胶高强混凝土这种新型的绿色环保建筑材料能够得到进一步的开发与应用。

国内外对橡胶混凝土的研究主要集中在力学性能方面。李悦[1]研究了掺加废橡胶微粒的再生混凝土的物理力学性能,试验结果表明,新拌橡胶集料再生骨料混凝土的坍落度随着橡胶掺量的增加呈增大趋势,且新拌橡胶集料再生混凝土的流动性要好于普通再生骨料混凝土;当橡胶颗粒掺量相同时,橡胶再生混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度与橡胶集料混凝土比较接近,但两者都比再生混凝土降低很多,且随着橡胶掺量的增加,降低幅值就越大;但是橡胶再生骨料混凝土的韧性得到提高。莫晓东[2]将乳化沥青与粗骨料搅拌,形成沥青薄膜,添加再生钢纤维橡胶颗粒或再生橡胶颗粒,制成混凝土试件。通过改变试件再生骨料取代率研究其轴心抗压性能。结果表明,沥青改性再生混凝土、钢纤维橡胶沥青改性再生混凝土的轴心抗压强度都随着再生骨料取代率的增加而增大,但橡胶沥青改性再生混凝土的轴心抗压强度变化不大。曾海斌、吴炎海[3]等,以再生骨料取代率和废旧橡胶掺量两个参数为控制变量制作再生混凝土试块,对废旧钢纤维橡胶再生混凝土抗拉、抗压性能进行研究,结果表明,钢纤维橡胶颗粒对再生混凝土抗压强度有降低作用,但混凝土抗裂性能却能得到显著提高。取代率达到60%时,废旧钢纤维橡胶再生混凝土抗压性能优于废旧橡胶再生混凝土。龙秀海[4],研究结果表明,橡胶颗粒、钢纤维橡胶颗粒以及再生粗骨料的加入降低了混凝土的流动度;随着橡胶颗粒掺量的增加,再生混凝土抗压强度基本上呈线性下降趋势;随着钢纤维橡胶颗粒掺量的增加,再生混凝土抗压强度呈下降趋势。华北水利水电大学陈爱玖[5,6]等对再生混凝土基本性能作了较深入的研究,特别针对钢纤维橡胶再生混凝土,采用正交试验法分析再生粗骨料掺量、骨料强化方式、橡胶颗粒掺量、钢纤维掺量对其劈拉、抗裂、抗压性能的影响规律,试验结果表明,橡胶颗粒对性能影响最大,钢纤维次之,再生骨料掺量及骨料强化方式对性能影响不大。同时,通过正交试验方式得到:当再生粗骨料掺量为20%,钢纤维掺量为0.6%,橡胶掺量为20%,骨料采用机械强化方式时,能够使混凝土得到最佳的性能。

3 结论与展望

(1)目前国内对钢纤维橡胶再生混凝土的研究还处于起步阶段,力学性能、耐久性能是该材料研究的重点。根据工程实践应用情况来看,钢纤维橡胶再生混凝土的其他性能,亦可对其产生较大的影响。

(2)钢纤维橡胶再生混凝土技术是一种可暂时解决建筑垃圾、废旧汽车轮胎处理问题的技术,但是,在钢纤维橡胶再生混凝土达到使用寿命后将会再次称为建筑垃圾,此时,钢纤维橡胶再生混凝土该如何处理才能不对生态环境造成二次污染,这是一个应该及早展开研究讨论的问题。

参考文献

[1]李悦.废橡胶粉改性混凝土的研究[C]//第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术年会.2005.

[2]莫晓东,等.钢纤维橡胶沥青改性再生混凝土抗压性能试验研究[J].混凝土,2010(3):102-104.

[3]曾海斌,吴炎海,龙秀海.废旧钢纤维橡胶再生混凝土抗拉心跟那个试验研究[J].广东土木与建筑,2014(3):36-39.

[4]龙秀海,吴炎海.废旧橡胶再生混凝土抗压性能试验研究[J].福建建筑,2011,03:90-92.

[5]唐德胜,陈爱玖,等.正交法分析钢纤维橡胶再生混凝土的劈拉、抗折强度[J].混凝土,2014,03:4-6转10.