超高分子量聚乙烯纤维课件

《植物纤维化学》复习思考题.

郑重声明：老师课堂上讲题型可能有选择、填空、简答（具体题型还没确定），发下去的试卷是来自材料专业的老师给的，所以试卷仅供参考哈~~ ——09轻化工程 第一章思考题 1．如何将造纸植物纤维原料进行分类？ 一、木材纤维原料(wood fiber) 1 针叶材(Needle leaved wood or Softwood or Coniferous) 叶子多呈针状，材质比较松软，如马尾松、落叶松、云杉、冷杉、火炬松等。 2 阔叶材(Leaf wood or Hardwood or Dicotyledon) 叶子多呈宽阔状，材质较坚硬，如杨木、桉木、桦木、相思木等。 二、非木材纤维原料(non-wood fiber) 1 禾本科纤维原料 稻草、麦草、芦苇、荻、甘蔗渣、高梁杆、玉米秆、麻杆、竹子等。 2 韧皮纤维原料 树皮类：棉秆皮、桑皮、构皮、檀皮、雁皮 麻类：红麻、亚麻、黄麻、青麻、大麻 3 籽毛纤维原料 棉花、棉短绒、棉质破布 4 叶部纤维原料 香蕉叶、龙舌兰麻、龙须草等 三、半木材纤维原料 棉秆,其化学成分、形态结构及物理性质与软阔叶材相近。 2．造纸植物纤维原料中、主要化学组成是什么？写出定义或概念。 主要化学组成是木素和碳水化合物（carbohydrates):纤维素和半纤维素 纤维素是由D－吡喃式葡萄糖基通过1，4-β苷键联结而成的均一的线状高分子化合物。 半纤维素是由两种或两种以上单糖基（葡萄糖基、木糖基、甘露糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基等）组成的非均一聚糖，并且分子中往往带有数量不等的支链。 木素是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物 3．比较纤维素与半纤维素的异同。 ①纤维素与半纤维素共同存在于大多数植物细胞壁中。 ②纤维素全部由葡萄糖单位聚合而成，而半纤维素是一种杂聚多糖，常含有木糖，甘露糖，半乳糖，鼠李糖，阿拉伯糖等单糖单位。 ③在酸性环境下半纤维素远较纤维素易于水解。 ④半纤维素比纤维素的分子要小，大约含有500到3000个单糖单位，后者大约含有7000到15000个。 ⑤半纤维素是分支的聚糖，而纤维素是不分支的。半纤维素具有亲水性能，可以造成细胞壁的润胀，赋予纤维弹性。 ⑥一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。

超高分子量聚乙烯纤维

超高分子量聚乙烯纤维 （1）原料的选择 包括分子量、分子量分布、颗粒大小、颗粒度分布及堆砌密度、色相等。选用UHMWPE 可以降低纤维中端基的浓度，增加大分子链之间的相互作用力，使成品纤维的力学性能得以大幅度提高。以不同分子量的UHMWPE 进行冻胶纺丝，所得纤维的强度随分子量的增大而提高，但分子量越大，分子链内缠结越严重，溶解越困难，溶液浓度越低。若以降低原液浓度制取高强度纤维无疑对工业化生产是不可取的。改善UHMWPE 溶解的均匀性可使Mw=106 的UHMWPE 用于冻胶纺丝。适当地控制分子量分布是必要的。分子量分布过宽，影响UHMWPE 的均匀溶解，由于分子量不同，具有不同的溶胀、溶解温度和速率，所以低分子量PE 易于溶胀和溶解，率先进人溶解阶段，引起溶液粘度剧增，并占据大量溶剂，阻碍了高分子量PE 的溶解。这种溶解不均匀性在制备较高粘度溶液时尤为突出。适当地控制UHMWPE 颗粒尺寸和堆砌密度也是十分必要的，不同颗粒尺寸和堆砌密度的UHMWPE溶胀和溶解程度不同。粗颗粒溶解时在其表层形成高粘度的溶胀层，阻止溶剂继续向内部渗透，并将未充分溶胀的颗粒粘接在其表层，使纺丝原液中含有未溶解的颗粒，造成原液不均匀。颗粒宜在80 目以下，堆砌密度则在0.4 g/cm3 以上为宜。 （2）均质冻胶溶液的制备 ①溶剂 UHMWPE 极难溶解，按常规的溶解方法需在较高温度下（170℃）长时间搅拌，分子量会急剧下降。将Mw 大于106 的粉状UHMWPE 聚合物在适当的溶剂中溶解，使超长分子链从初生态堆砌体，分子链间及分子链内部缠结等多层次的复杂形态结构转变成解缠大分子链。用于UHMWPE 冻胶纺丝的溶剂有十氢萘、石蜡油、石蜡和煤油，其中以十氢萘为最佳，可在较低温度下溶解UHMWPE，溶液均匀性好。十氢萘易于挥发，制得的冻胶原丝可以不经萃取而直接拉伸，获得性能优良的UHMWPE 纤维。以烷烃类(石蜡油、石蜡和煤油)溶剂取代十氢

北京林业大学 考研 植物纤维化学复习题

1、薄壁细胞对制浆造纸的影响？ 制浆：蒸煮时吸水量大，液比高。 造纸：长度很短，以碎片的形式存在于浆中，使浆料的滤水性变差，抄纸时容易粘辊，使纸页断头，使纸页物理强度下降。 2、针叶木、阔叶木、禾本科原料的细胞类型? 针叶木细胞类型：管胞、木薄壁组织木射线管胞和木射线薄壁细胞、树脂道。 阔叶木细胞类型：木纤维、管胞、导管、木射线、薄壁细胞。 禾本科细胞类型：纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞。 3、针叶木与阔叶木组织结构特征? 4、针叶木、阔叶木和禾本科中杂细胞？ 针叶木：木射线细胞 阔叶木：导管、薄壁细胞、木射线薄壁细胞 禾本科：导管、薄壁细胞、表皮细胞、石细胞、筛管和伴胞

5、杂细胞对制浆造纸的影响? 1、杂细胞含量高，纤维细胞含量则少 2、制浆时吸收大量药液 3、使纸浆滤水性差，影响纸浆洗涤 4、缺乏纤维交织能力，纸张湿强度低、易断头、影响车速 5、影响黑液蒸发和碱回收（结垢） 6、形成纸病 6、选择造纸原料的标准? 1、形态学上：细长，壁薄，腔大。 2、化学成分：含较多的纤维素，较少的木素。 3、原料结构：单纯，非纤维细胞含量少的原料较好。 7、化学组成对制浆造纸的影响？ 主要组分对制浆造纸的影响 纤维素:尽量保留 木素：制化学浆时，尽量脱除；制高得率浆时，尽量保留。 半纤维素：化学浆应尽量多保留半纤维素，可提高制浆得率，节省打浆动力，提高纸页，合强度。生产精制浆、纤维素衍生物用化学浆时，半纤维素应尽量除去。 少量组分对制浆造纸的影响 有机溶剂抽出物： 阻碍药液渗透；碱法制浆-树脂酸、脂肪酸与碱反应生成皂化物塔尔油；酸法制浆-抽出物被加热、软化成油状物，形成树脂障碍；双氢栎精被氧化成黄色的栎精，使纸浆发黄，分解蒸煮液，使浆难于漂白、白度低、易返黄。 灰分： 原料（特别是草类）碱法制浆过程中灰分中SiO2形成NaSiO3，使废液粘度升高，洗浆时黑液提取率低，对黑液的碱回收造成硅干扰。Cu、Fe、Mn等过渡金属离子对纸浆颜色造成不利影响；影响H2O2、O2、O3等的漂白效果；Ca、Mg等碱土金属离子可稳定漂剂，但是过多也可稳定木素，降低漂白白度。 果胶质： 尽量脱除,是灰分的载体。 8、禾本科原料细胞类型及其对制浆造纸影响？ 有纤维细胞、薄壁细胞、表皮细胞、导管、筛管、伴胞、石细胞等六种。 ①纤维细胞：属韧皮纤维类，腔小壁厚，外形纤细，比较短小，细胞壁上有横节纹或单纹孔，也有无纹孔的。②薄壁细胞：形态各异，有球形、枕头形、圆柱形等等。容易破碎。③表皮细胞：有长短两种，长的是锯齿细胞；短的是硅细胞和栓质细胞，比重较大，在制浆时容易流失。④导管：存在于维管组织中，导管有环状、螺旋状、梯形和网纹等形式。⑤筛管、伴胞：直径小、壁上多孔，在植物干燥过程中就被破坏。⑥其它细胞：石细胞非常小的厚壁细胞，竹类植物含量较大，在洗涤和净化段容易除掉。 9、可以根据那些组织结构特点鉴别材种？ 1、细胞大小、尺寸 2、纹孔构造，特别是交叉场纹孔 3、细胞类型，特别是杂细胞种类 4、对浆料的鉴定 10、纤维形态学因素有哪些？如何评价原料优劣？ 1.长度、宽度、壁厚、腔径和非纤维细胞含量等

超高分子量聚乙烯纤维的发展

超高分子量聚乙烯纤维的发展 在总结阐述超高分子量聚乙烯纤维概念、用途的基础上，分析其在国内外不同国家的发展与应用现状，并重点阐释其在我国的产生、发展历程及取得的巨大成果;对世人了解我国超高分子量聚乙烯纤维发展状况，具有重要的释疑意义。 1超高分子量聚乙烯纤维概述 超高分子量聚乙烯纤维是继碳纤维和芳纶纤维之后的世界第三代高强、高模、高科技的特种纤维。超高分子量聚乙烯纤维在水中的自由断裂长度可以延伸至无限长，而在相同粗细的情况下，超高分子量聚乙烯纤维能承受8倍于钢丝绳的最大质量，在军事、工业、航空、航天等领域均有重要应用。超高分子量聚乙烯纤维最重要的功能就是能够起到防弹、防刺的作用，用其制作的防弹衣质量、强度与传统的防弹衣相比都要轻得多，强度也高很多。超高分子量聚乙烯纤维若按质量计算其强度，要比芳纶高出40%，可以称之为当今世界上强度最高的聚乙烯纤维。在世界三大特种纤维中，超高分子量聚乙烯纤维质量最轻，化学稳定性也最好，而且具有耐磨、耐弯曲性能、张力疲劳性能以及抗切割性能。但超高分子量聚乙烯纤维在世界上也属于稀缺物资，其生产技术难度是很大的，目前，在国际上只有美国、荷兰、日本的三家化工公司能够进行工业化生产，而国内年产量则较少，多存在装置规模小等问题。据预测，在未来10年，世界对超高分子量聚乙烯纤维的年需求量将达到20万吨以上，市场发展潜力巨大。在我国，其已被列为国家"十一五"期间重点研发产品。 2国外超高分子量聚乙烯纤维生产与发展现状 1)超高分子量聚乙烯纤维在荷兰的发展 荷兰帝斯曼公司是世界上生产迪尼玛品牌高性能聚乙烯纤维的最大厂商。该公司于2006年在美国北卡罗来纳州建成并投产了高强聚乙烯纤维迪尼玛的生产线，这是该公司的第三次扩产扩能，这就使该公司生产超高分子量聚乙烯纤维的生产线数量达到了9条。自此，其在全球的迪尼玛纤维生产能力提高了约18%，达到了4700吨/年。而主要应用于单向防弹板制作的此类纤维生产能力则提高25%，达到了2500吨/年。目前，北卡罗来纳州的格里维尔装置可以向全球用户生产供应这种纤维，但必须首先满足美国军事工业的需要。世界对该种纤维的需求正在快速的增长。 2)超高分子量聚乙烯纤维在美国、日本等国家的发展

超高分子量聚乙烯市场分析报告修订稿

超高分子量聚乙烯市场 分析报告 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

超高分子量聚乙烯（U H M W P E）市场分析报告 1国外生产状况 国际市场上，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）生产企业主要有德国的Ticona公司、巴西的Polialden公司、荷兰的DSM公司和日本三井化学公司等。其中，Ticona公司生产能力为11万吨/年（含在中国独资企业产能），Polialden为4.5万吨/年，DSM为1万吨/年，全球总生产能力超过20万吨/年。Ticona公司是全球最大的UHMWPE生产厂，约占全球50%市场份额，可以生产适用于板材、异型材、蓄电池隔板、纤维、过滤器材等各种规格、牌号的产品，种类齐全，并覆盖全球市场。DSM公司的特长是能生产特殊牌号的UHMWPE树脂，如：超细料及纤维料等，并且以自用为主，产品基本不外销。巴西Polialden公司主要是接管了原美国MONTELL的经营业务，发展速度很快，能为用户稳定提供分子量在300万—600万的原料，主要用于生产板材和异型材，占据北美市场。 国外超高分子量聚乙烯的主要生产商见表1。 表1国外超高分子量聚乙烯的主要生产商及产品牌号 1.1德国Ticona公司 Ticona公司是德国化学品集团塞拉尼斯(CELANESE)的工程聚合物业务子公司，生产能力为11万吨/年，可以生产适用于板材、异型材、蓄电池隔板、纤维、过滤器材等各种规格、牌号的产品，注册商标为Hostalen。其主要产品牌号见表2。

表2Ticona公司主要产品牌号 1.2巴西Polialden公司 Polialden公司是巴西Braskem公司的下属子公司，于2002年购买了Basell公司的UHMWPE 技术，在切换式HDPE装置上生产这种聚合物。2004年，巴西Braskem公司扩大位于巴西Bahia 州Camacari的UHMWPE装置能力，产能从3万吨/年扩增至4.5万吨/年，新增产能于2005年初投用。Braskem公司的主要产品牌号见表3。 表3Braskem公司的主要产品牌号

关于光导纤维在通信领域中应用.

关于光导纤维在通信领域中应用 上课班级:2班序号:155 年级:09级专业:信息安全学号 :0905030120 一、光导传输的特性及优势 频带宽:频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高,可以传输信号的频带宽度就越大。在 VHF 频段, 载波频率为 48. 5MHz ~300Mhz 。带宽约 250MHz , 只能传输 27套电视和几十套调频广播。可见光的频率达 100000GHz ,比VHF 频段高出一百多万倍。尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗, 使频带宽度受到影响,但在最低损耗区的频带宽度也可达 30000GHz 。目前单个光源的带宽只占了其中很小的一部分 (多模光纤的频带约几百兆赫,好的单模光纤可达 10GHz 以上 ,采用先进的相干光通信可以在 30000GHz 范围内安排 2000个光载波,进行波分复用,可以容纳上百万个频道。 损耗低:在同轴电缆组成的系统中,最好的电缆在传输 800MHz 信号时,每公里 的损耗都在 40dB 以上。相比之下,光导纤维的损耗则要小得多,传输 1、 31um 的光,每公里损耗在 0. 35dB 以下若传输 1. 55um 的光,每公里损耗更小,可达 0. 2dB 以下。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍,使其能传输的距离要远得多。此外, 光纤传输损耗还有两个特点, 一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗, 不需要像电缆干线那样必须引人均衡器进行均衡; 二是其损耗几乎不随温度而变,不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动。 重量轻:因为光纤非常细,单模光纤芯线直径一般为 4um ~10um ,外径也只有125um ,加上防水层、加强筋、护套等,用 4~48根光纤组成的光缆直径还不到 13mm ,比标准同轴电缆的直径 47mm 要小得多,加上光纤是玻璃纤维,比重小, 使它具有直径小、重量轻的特点,安装十分方便。 抗干扰能力强:因为光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用, 在其中传输的光信号不受电磁场的影响, 故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力。也正因为如此, 在光纤中传输的信号不易被窃听, 因而利于保密。

光纤在医疗领域中的应用

光纤在医疗领域中的应用 姓名：学号： 摘要 光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。光纤主要是根据光在光纤中的全反射，把外部的光源发出的光通过光纤束导入体内，照射人体内需要检查的部位，再通过光纤束把观察到的体内器官的病变图像传出体外。又由于光纤的柔软、体积小、重量轻以及灵敏度高等特点，光纤在医学上的应用范围也是十分广泛的，如内窥镜，光纤诊断系统，光纤治疗工具和大医院的光纤通信系统等。同时，随着光纤在医学上的应用，激光器在医学上的应用也取得了重大的进展。 关键字：光纤；医用内镜；光纤治疗系统；医学应用 光导纤维，简称光纤。被广泛地应用于光能或光信号的传导，由于其可以弯曲灵活地插入体内，实现导光、传像，在医学上具有广泛应用。内窥镜技术已成为促进医学学科发展的一种强有力的工具。 1.光纤 上世纪六十年代初，激光已经发明, 但许多人怀疑其应用前景。当时高锟(2009年诺贝尔物理学奖得主, 光纤之父,)说: “我们怎么可以断定激光没有前途？如果光通讯仅仅停留在理论阶段，那就太可惜了。”高锟经过多年的努力, 最终认定了廉价的玻璃是最可用的透光材料。光纤是光学纤维的简称，它是由玻璃或塑料制成的直径为若干微米的细丝，分内外两层，是将低折射率的外层材料包在高折射率的内层纤维芯线上，并在两层之间形成良好的光学界面。当光束以入射角大于可以产生全反射的临界角入射到纤维的侧壁时，光束在侧壁产生全反射，全反射在纤维内反复产生，传播到纤维的另一端，而不会向外泄露。现在光导纤维已经得到广泛的应用：在医院应用的内窥镜；光导纤维做成电光缆可用于通信；光导纤维与敏感元件组合，则可以做成各种传感器，在力学实验中测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等；光导纤维在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。 2.光纤在医学中的应用 2.1 内窥镜 光纤内镜光学纤维简称光纤，是由玻璃或塑料制成的直径为若干微米的细丝，分内外两层，是将低折射率的外层材料包在高折射率的内层纤维芯线上，两层之间形成良好的光学界面。当光束以人射角大于可以产生全反射的临界角入射到纤维的侧壁时，光束在侧壁处产生全反射，全反射在纤维内反复产生，传播到光纤的另一端，而不会向外泄露。在医院广泛应用的内视镜，如，胃镜、直肠镜、支气管镜等都是根据光线在玻璃纤维表面多次发生全反射的原理制成的。实际应用时，一般

植物纤维化学 复习题

名词解释 1.纤维素：纤维素是由β,D-葡萄糖基通过1,4-苷键连接而成的线状高分子化合物。 2水解纤维素：纤维素部分水解所生成的不溶于水的产物称为水解纤维素。 3纤维素1:天然纤维素的结晶格子称为纤维素I. 4纤维素2：经过Na-纤维素I的形式在NaOH的作用下得到的纤维素。 5纤维素3：经过NH3-纤维素I的形式，在蒸发所得到的纤维素。 6木素：是由苯基丙烷结构单元（及C6-C3单元）通过醚键，碳-碳键链接而成的芳香族高分子化合物。 7原本木素：以天然状态存在于植物体中的木素，未经过任何加工。 8磨木木素：磨木木素又称贝克曼木素，它是在室温下用不引起润胀作用的中性溶剂做介质，仔细的研磨木粉，通过溶剂抽提而获得的高得率的分离木素。 9半纤维素：半纤维素是由多种糖基，糖醛酸基所组成的，并且分子中往往带有支链的复合聚糖的总称。 10综纤维素：又称总纤维素，指造纸植物纤维原料除去抽出物和木素后所留下的部分（即纤维素和半纤维素的总称） 11克-贝纤维素：由英国人克罗斯和贝文提出的分离纤维素的方法所得到的纤维素称为克-贝纤维素。 12工业半纤维素：习惯上将β-纤维素和γ-纤维素之和称为工业半纤维素。 13硝酸乙醇纤维素：用20%的硝酸和80%乙醇的混合液，在加热至沸腾的条件下处理无抽提物的试样，使其中的木素变为硝化木素、溶于乙醇中而被除去，所得残渣既为硝酸乙醇法纤维素。 14润胀：固体吸收润胀剂后，其体积变大但不失其表观均匀性，分子间的内聚力减小，固体变软的现象。纤维素纤维的润胀分为：有限润胀和无限润胀。 15润胀度：纤维素纤维润胀时的直径增大的百分率称为润胀度。 16纹孔：植物细胞在增厚过程中，并不是整个细胞都产生均匀增厚的，其未增厚的部分细胞壁较薄，在显微镜下观察成一个孔，称为纹孔。 17衍生物：木素大分子中原子或者原子团被其他原子或原子团取代而得到的物质 18果胶物料：果胶质与其他物料半生在一起的复合体。果胶：果胶酸盐以及酯化了的的果胶酸 19超结构：超过一般光子显微镜的分辨能力的细节热塑性：在某一温度下，木素由玻璃态向橡胶态变化的性质 20α-纤维素：包括纤维素和抗碱性纤维素 21β-纤维素：为高度降解的纤维素和半纤维素 22γ-纤维素：全为半纤维素 23硅干扰：在碱法制浆中，原料中的硅形成硅酸钠，溶于碱法废液中，大量的硅酸钠使废液的粘度增加，洗桨时黑夜提取率降低，对黑液的蒸发、燃烧、苛化、白泥的回收等过程都带来麻烦。 24树枝障碍：在酸法制浆中，树木的有机抽出物被加热，软化成油状物漂浮在

超高分子量聚乙烯纤维的技术与市场发展

超高分子量聚乙烯纤维的技术与市场发展 第1期50 2011年3月 纤维复合材料 FIBERCoMPoSITES Nl Mar.,2011 超高分子量聚乙烯纤维的技术与市场发展 赵刚,赵莉,谢雄军 (中国航天第三研究院,北京100074) 摘要本文简要介绍了世界高性能纤维主要品种——超高分子量聚乙烯纤维的基本性能和主要应用领域,重点 归纳了十几年来国内外相关企业的生产,技术和行业发展状况,综合分析了国内外超高分子量聚乙烯纤维及其复 合材料市场的供需趋势,指出了该种纤维行业具有良好的产业发展优势与前景. 关键词高性能纤维;超高分子量聚乙烯纤维(UHMW—PE纤维,HS—HMPE纤维);复合材料市场 UltraHighMolecularWeightPolyethyleneFiberMaterial TechnologyandMarketDevelopmentProspect ZHAOGang,ZHAOLi,XIEXiongjun (TheThirdResearchAcademyofChinaAerospace,Beijing100074) ABSTRACTThissummarydescribeshighperformancefiber_一ultrahighmolecularweightpolyethylene(UHMW— PE)fiberintheword,anditsbasicperformanceandmainapplicationarea,focusrelatedenterp riseofproduction,technolo? gYandindustrydevelopmentstatus,analysisthemarketofthesupplyanddemandtrendsofthe fiberanditscomposites,

超高分子量聚乙烯

超高分子量聚乙烯 超高分子量聚乙烯英文名ultra-high molecular weight polyethylene(简称UHMWPE)，是分子量100万以上的聚乙烯。分子式：—(—CH2-CH2—)—n—，密度：0.936～0.964g/cm3。 热变形温度(0.46MPa)85℃，熔点130～136℃。 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。世界上最早由美国AlliedChemical公司于1957年实现工业化，此后德国Hoechst公司、美国Hercules公司、日本三井石油化学公司等也投入工业化生产。我国于1964年最早研制成功并投入工业生产。限于当时条件，产物分子量约150万左右，随着工艺技术的进步，目前产品分子量可达100万～400万以上。 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的发展十分迅速，80年代以前，世界平均年增长率为8.5%，进入80年代以后，增长率高达15%～20%。而我国的平均年增长率在30%以上。1978年世界消耗量为12，000～12，500吨，而到1990年世界需求量约5万吨，其中美国占70%。 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）平均分子量约35万～800万，因分子量高而具有其它塑料无可比拟的优异的耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能。而且，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）耐低温性能优异，在-40℃时仍具有较高的冲击强度，甚至可在-269℃下使用。 超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）优异的物理机械性能使它广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。另外，由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节 由于超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）熔融状态的粘度高达108Pa*s，流动性极差， 其熔体指数几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。近年来，超高分子 量聚乙烯（UHMW-PE）的加工技术得到了迅速发展，通过对普通加工设备的改造， 已使超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注 射成型以及其它特殊方法的成型。 一般加工技术 (1)压制烧结

植物纤维化学答案

第一章 1.如何将造纸植物纤维原料进行分类 答：①木材纤维原料：针叶材、阔叶材; ②非木材纤维原料: 禾本科纤维原料、韧皮纤维原料、籽毛纤维原料、叶部纤维原料；③半木材纤维原料：这类原料主要指棉秆；④合成纤维、合成浆：人造丝、聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯等；⑤二次纤维：旧报纸、旧杂志纸、旧瓦楞箱纸板。 2.造纸植物纤维原料中，主要化学组成是什么写出定义或概念。 答：主要化学成分：纤维素、半纤维素和木素。纤维素和半纤维素皆由碳水化合物组成，木素则为芳香族 -碳键联结构成具有三度空间结构的芳香族高分子化合物。 答：纤维素和纤维素都是碳水化合物，均存在与绿色植物中，都不溶于水。但纤维素是均一聚糖，只由D-葡萄糖基组成，且有支链，而半纤维素由10种糖组成，且有枝链，纤维素聚合度比半纤维素高，且具有X—射线图。 4.写出综纤维素的定义及四种制备方法，并指出哪种方法比较好 答：综纤维素是指植物纤维原料在除去抽出物和木素后保留的全部碳水化合物。既植物纤维原料中纤维素和半纤维素的总和。制备方法：氯化法(Cl2)、亚氯酸钠法(NaClO2→ClO2)、二氧化氯法(ClO2)、过醋酸法(CH3COOOH)。其中亚氯酸钠法比较好。 5.如何自综纤维素制备α－纤维素并指出其化学组成。 答：用%NaOH溶液在20℃下处理综纤维素，将其中的非纤维素的碳水化合物大部分溶出，留下的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物，称为综纤维素的α－纤维素。化学组成：综纤维素中的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物。 6.如何自漂白化学浆制备α－纤维素、β－纤维素、γ－纤维素并指出各自的化学组成。 答：用%NaOH溶液在20℃下处理漂白化学浆，将其中的非纤维素的碳水化合物大部分溶出，留下的纤维素及抗碱的非纤维素碳水化合物，称为化学浆的α－纤维素。将溶解部分用醋酸中和，沉淀出来的部分称为β-纤维素，不沉淀部分称γ-纤维素。化学组成：α-纤维素包括漂白化学浆中的纤维素与抗碱性的半纤维素；β-纤维素含高度降解的纤维素与半纤维素；γ-纤维素全部为半纤维素。 7.如何制备Cross and Bevan纤维素 答：采用氯气处理湿润的无抽提物试料，使木素转化为氯化木素，然后用亚硫酸及约含2%亚硫酸钠溶液洗涤、以溶出木素。重复以上处理、直至加入亚硫酸钠后仅显淡红色为止。 8.如何制备硝酸乙醇纤维素 答：用20%的硝酸和80%乙醇的混合液，在加热至沸腾的条件下处理无抽提的试样，使其中的木素变为硝化木素溶于乙醇中而被除去，所得残渣既为硝酸乙醇法纤维素。 9.写出有机溶剂抽出物的定义，并指出常用的有机溶剂有哪些 答：有机溶剂抽出物是指植物纤维原料中可溶于中性有机溶剂的那些化合物。常用的有机溶剂：乙醚、苯、丙酮、乙醇、苯-乙醇混合液、石油醚等。 10.写出针叶材、阔叶材和草类原料各自的有机溶剂抽出物的化学组成及存在的位置 答：①针叶材抽出物主要成分是松香酸、萜烯类化合物、脂肪酸及不皂化物等。存在位置：树脂道和射线薄壁细胞中。②阔叶材的抽出物主要含游离的已酯化的脂肪酸，中性物；不含或只含少量松香酸(一般为1%以下)，主要存在于木射线细胞及木薄壁细胞中。③禾本科原料抽出物主要成分：蜡质，伴以少量的高级脂肪酸、高级醇等，蜡质存在于禾本科原料的外表面。 11. (如麻、棉杆皮、桑皮、檀皮等)含果胶质较多(故灰分含量也高)；针叶木及草类原料的果胶质含量较少，通常单子叶植物的果胶质含量仅是双子叶植物的果胶质含量的10%。 12. 13. 答：初生壁P、次生壁外层S1、中层S2、内层S3，瘤层，还有两细胞共有的胞间层ML，三个或四个细胞共有的细胞角隅CC,细胞壁上还有纹孔，胞间联丝等结构。 14.叙述木材的粗视结构。 答：木材由内到外：树心(髓心)、木质部、形成层、树皮(外皮、内皮)；其中木质部上具有许多同心圆环，即年轮。

光导纤维的原理及应用

光导纤维的原理及应用 廖浚竹 物理学2015级 摘要：介绍了阶跃型和梯度型光导纤维内光线传输原理，光导纤维的优良特性和在各个领域的广泛应用。 关键词：光导纤维、全反射、自聚焦、光纤应用 引言： 光导纤维的研制成功使人类的通迅技术得到了前所未有的发展，自从1977年美国加利福尼亚洲通用电话公司安装第一套光纤通讯系统以后，发展十分迅猛，至今已普遍使用。于当今信息爆炸的世界，人们对提高无线电波传递信息容量给予了极大的关注，光纤通信就是这一征程上的重大里程碑。 近年来，随着现代科学技术的迅猛发展，光导纤维不仅在通信、电子和电力等领域的应用日益扩展，而且在医学检测、太阳光照明、制作传感器等方面也有了重要突破，成为大有前途的新型基础材料。 1、阶跃型（全反射型）光导纤维光线传输原理 1.1全反射 光由光密介质进入光疏介质时，即n2>n1时，折射光线将远离法线。随着入射角θ1的增大，折射角θ2增加很快，当入射角θ1增加到θc时，折射线延表面进行，即折射角为90°，该入射角θc称为临界角。若入射角大于临界角，则只有反射没有折射，此现象称为全反射(图1)。当光线由光疏媒介射到光密媒介时，折射光线将靠近法线而折射，故这时不会发生全反射。 临界角：θc=arc(n1/n2) 图1 1.2光导纤维 ⑴基本结构 光纤的内层是纯玻璃光芯,外包折射率低于玻璃折射率的掺杂物(包层)。内芯是光传播的部分,包层与纤芯折射率的差别就是为了使光发生全内反射。大部分的光纤在包层外还有一层涂覆层,它一般是一层或几层聚合物,防止纤芯和包层受到震荡而影响光学或物理性质。涂覆层对在光纤里传播的光没有影响,它只是作为一个减震器。 ⑵基本原理

植物纤维化学研究生试题.doc

一、填空题（20分,每空格1分）： 1．造纸工业将植物原料分为：木材纤维、非木材纤维、半木材纤维。 2. 植物纤维原料的主要化学成分包括：纤维素、半纤维素、木素。 3．阔叶材木素的基本结构单元是主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元所构成。 4．针叶材、阔叶材和禾草类木素的木素含量的变化规律是： 针叶材 > 阔叶材 > 禾草类。 5．针叶材最主要的细胞是管胞 ,阔叶材最主要的细胞是木纤维 ,禾本科植物纤维原料的主要细胞有：纤维细胞、薄壁细胞。 6. 纤维素是由β-D-葡萄糖结构单元通过 1,4-苷键连接而成的高分子化合物。 7．木素大分子结构中最主要的连接形式为β-芳基醚键。 8．木素总量的大部分存在于细胞壁的 S2 层,而木素含量最高的是复合胞间层。 二、名词解释（15分）： 1.(3分)早材（春材）： 树木的每一个年轮是由两部分组成的,靠树心部分的颜色浅,是每年生长季节的前期生长出来的,故称为春材,也称早材。 2．(3分)木素： 木素是由苯丙烷结构单元（即C6-C3单元）通过醚键、碳-碳键联接而成的芳香族高分子化合物。 3. (3分)剥皮反应： 在碱的影响下,纤维素具有还原性末端基的葡萄糖基会逐个掉下来,一直到产生纤维素末端基转化为偏变糖酸基的稳定反应发生为止。由于消除下来的烷氧基—OR具有新的还原性末端基（也即是纤维素长链分子具有新的还原性末端基）,可以继续进行上述反应,逐个不断地脱掉末端基,所以称为剥皮反应。 4. (3分) 半纤维素 半纤维素是除纤维素和果胶以外的植物细胞壁聚糖。也可称为非纤维素的碳水化合物。由两种或两种以上单糖基组成的不均一聚糖,大多带有短的侧链,聚合度较低。\ 5. (3分)纤维素的结晶度： 纤维素结晶区占纤维素整体的百分率。 三、简答题（60分）： 1．硫酸盐法蒸煮过程中臭气的主要成分是什么？并说明其形成机理？（10分） 硫酸盐法蒸煮过程中放出的臭气的主要成分为甲硫醇和二甲硫醚。在硫酸盐法蒸煮时,木素结构单元上甲基芳基醚结构和硫化钠发生反应,首先,亲核试剂HS-离子进攻木素芳香环上的甲氧基的碳原子,生成甲硫醇,并在苯环上导出酚羟基；然后,甲硫醇的阴离子（CH3S-）与第二个甲氧基反应,生成二甲硫醚。 2. 对同一种木材,晚材率的大小对制浆造纸有何影响（10分） 晚材率是指树木年轮中晚材的宽度与年轮总宽度之比的百分率。晚材率的大小对制浆造纸有相当大的影响。因为早材是由细胞壁比较薄的细胞组成,所以早材纤维具有弹性和柔韧性,容易打浆,能够制造出抗张强度和耐破强度高的纸张；而晚材纤维壁厚,形成管状,纤维又挺又硬,不容易打浆,抄成的纸除了撕裂度比较高以外,其他指标都不如早材纤维。因此,就同一种木材而言,晚材率低的要优于晚材率高的。 3. 区分两个概念：纤维素,纤维素纤维（10分） -1,4-苷键联接起来的链状高分子化合物。纤维素纤维指植物原料经过特定的纤维化学工程所得到的残余物——纸浆,主成分为纤维素,其中还含有一些半纤维素和木素。β纤维素指在常温下不溶于水、稀酸、稀碱的D-葡萄糖基以 4、蒽醌在碱法蒸煮中的作用是什么？（10分）。 -芳醚键的断裂,从而加速木素的脱除,蒽氢醌和木素反应又生成蒽氢醌,继续发生氧化-还原反应。β在碱法蒸煮中,蒽醌氧化碳水化合物,生成糖醛酸末端基,防止剥皮反应的发生,使纸浆得率增加,蒽醌本身被还原蒽氢醌,它与木素的亚甲基醌发生还原作用,促进了木素 5. 为什么纤维素的吸水量随无定形区百分率的增加而增加？（10分） 水有一定的极性,所以能进到无定形区,发生结晶区之间的润胀。纤维素的吸着水只能进入无定形区而不能进入结晶区,并且与无定形区中的羟基形成氢键结合。吸着水量随无定形区百分率的增加而增加。 6. 针叶木和阔叶材主要的聚木糖类半纤维素是什么？（10分） 针叶材的聚木糖半纤维素是：聚阿拉伯糖基-4-O-甲基葡萄糖醛酸基木糖, 阔叶材的聚木糖半纤维素是：聚4-O-甲基葡萄糖醛酸基木糖。 四、问答题（55分）： 1、纸浆中半纤维素的存在对纸浆的打浆和成纸性能有哪些影响？（15分） （1）由于半纤维素亲水性好,能在打浆过程中促使制浆的润胀,因此能提高打浆的效率。 （2）由于半纤维素形成氢键的能力比较强,但是聚合度较低(DP＜200),纸浆中含一定量 的半纤维素有利于提高纸张的物理强度,但半纤维素含量太高会显著影响纸张的强度。。 （3）半纤维素的存在能提高纸张的紧度。但同时降低纸张的不透明度。 （4）半纤维素吸水性好,易受环境中水分的影响,影响纸页的尺寸稳定性。在纸张印刷过程中影响套色。 2. 对于木材纤维,如何用壁腔比大小来判断原料的优劣？（15分） 答：壁腔比就是细胞壁厚度的二倍与细胞腔直径的比值。纤维细胞壁的绝对厚度与纸张性能无关。影响纸张性能的是纤维细胞壁厚度与细胞腔直径的比值（壁腔比）。一般认为细胞壁薄而细胞腔大的纤维抄成的纸张强度比较大。这是由于壁薄腔大的纤维有柔软性,彼此容易结合得好。而壁厚腔小的纤维比较僵硬,彼此结合差,制成的纸张强度比较低,纸页比较疏松,而吸水性好。对木材纤维原料,壁腔比小于1是好原料；等于1是中等原料；大于1是劣等原料。

超高分子量聚乙烯纤维表面改性技术研究现状

为了解决UHMWPE纤维与基体结合粘结性差的问题，长期以来各国的学者作了许多相关的研究，也取得了一定的进展。一些常用的方法主要有等离子处理，电晕放电处理，辐照处理以及氧化法处理等等。 1 等离子处理 等离子体处理由于仅作用在材料表面有限深度内(几个分子)，对纤维的力学性能不会有太大的影响，因而受到了人们的关注。等离子体处理UHMWPE纤维表面的方法分为低温等离子体处理和等离子体引发接枝表面处理两种方法。 韩国的Sung In Moon，Jyongsik Jang 研究了氧气等离子处理后UHMWPE与乙烯基酯树脂的粘结性能的变化，他们发现处理后的纤维与未处理的纤维比较，横向拉伸强度提高，这表明复合体的界面粘结性能得到了改善，且通过SEM观察发现纤维表面产生很多微陷，这有利于纤维与树脂之间的机械互锁作用，同时他们用有限元分析的方法研究了UHMWPE与基体之间力

的传递。 Hengjun Liu等人采用氩气对UHMWPE 纤维进行等离子处理，研究结果显示处理后的纤维耐磨性和硬度都得到了提高，同时其表面的润湿性也得到了提高。之后的研究中他们又将UHMWPE在氧气等离子体在微波电子回旋共振系统中进行处理研究纤维性能的改变，他们发现纤维的硬度和耐磨性都得到了提高的同时纤维的表面产生了许多含氧的活性基团，增加了纤维与基体的润湿性和粘结性。 Zhang YC等人针对超高分子量聚乙烯纤维表面能低与基体结合性能差的缺点，采用了在常压下对纤维进行等离子处理改性的方法，实验中采用的纤维是表面包裹有纳米二氧化硅的UHMWPE纤维，等离子处理所用的载气为氩气和氧气的混合气体(100:1)，处理后纤维的表面能明显提高与基体的润湿角减小，通过红外光谱分析后发现在纤维表面产生了很多的含氧活性基团，大大提高了其与树脂的结合性能。

国内超高分子量聚乙烯纤维生产概况

国内超高分子量聚乙烯纤维生产概况 超高分子量聚乙烯纤维是一种新材料，它的应用领域很广泛，从航空航天到国 防军事，再到民用绳网，都有着它广阔的应用市场和开发领域。目前国内此纤维的年了。早期投产的有三家，分别在宁波、湖南、北京。三产业化生产，大约已有13家的生产方式各有不同，产品也各有千秋。但是，由于此种纤维的自身特性和超高的总欠伸][短纤分子量的特点，它与一般常规化纤的生产有着很大差异。常规化纤多倍，为100倍就可以了，而这种冻胶纤维的总欠伸倍数要倍数一般为：几倍--20何要拉伸这麽多倍呢？这是由于溶剂的存在，使纤维中链缠结交联点的数目减少而至。也就是说，此种纤维，它从纺丝喷丝板到产品成型需要一段漫长的过程才能实现，过程长了，环节就多了，控制起来，困难自然也就多了。它就像一条链子，不论少了哪一环，整条链子都会断裂。了解在生产的每一个过程中，要严格控制纤维的外在技术指标，更要掌握、 纤维的内在分子结构变化，看它内在结构的变化，符合不符合它在这一工段中所能达到的工艺要求。换句话说：纤维在每一道生产过程中，它的内外技术指标变化是不是人们所希望应达到的状态。所以，在生产过程中，半成品的物检、化验是不可缺少的中间控制手段。 要想生产出合格的产品，并且要达到一定的制成率，确实不易。目前，在这一领域的理论认知程度，还有待于进一步的研究提高，特别是成熟的大规模产业化生产技术，还不是十分成熟。情况不一，大体上分析：有技术问题，有设备问题，还有的是控制方法问题。当然，人员、资金问题也不能排除。 超高分子量聚乙烯纤维的生产是高科技，生产过程中每一道环节的控制，都很严谨，控制精度很高。有的工段，温度相差1度，线速度相差 0.1米/分，就会产生大量毛丝及断头，造成缠辊现象，而常规化纤的生产就不需如此严格。 它的主要生产工序如下：纤维的制作，总体上说与常规聚酯短纤的制作有相似之处。原料的制备——双螺杆挤压机——纺丝箱——喷丝板——萃取——干燥——加热牵伸——卷绕成型。 目前，国内外原料的制备方法不一，采用的溶剂不同，含固量也不一原料的制备：样。所以，没有固定的统一模式，生产制作的设备差异也很大，而常规熔融纺是不加溶剂的。但不论采取那种方式，最终都能达到所需的效果。因生产是连续化的，所以原料的配比不能有波动，要求始终均匀一致。虽然含固量的提高，是提高产量增加了操作难度，的重要手段之一，但拉伸比也随之提高，整体车速都要响应加快，毛丝的产生量相比明显增多，不易把握。但，若能将含固量的百分比控制在适当的浓度内，还是可以的，要根据自身情况，量力而行。提高计量泵的转速也是提高产量的有效手段之一。 螺杆挤压机对物料起着输送—搅拌—加热—加压等作用。首先，进双螺杆挤压机：入“螺杆”之前的浆料要脱泡，不能含有水汽，物料在输送过程中，要得到充分的混练搅拌。各区的加热温度，要结合螺杆上捏合块的位置加以设定，并且要保证一定的输送压力。螺杆捏合块的设定，理论性很强，不同的组合，对物料的搅拌，会有不同的效果。 它的作用主要是保温；控温；均匀的将物料分配到每一个纺丝组件。纺丝箱： ：由计量泵将物料挤压变为丝条，就是通过喷丝板实现的，板的孔径大小及喷丝板刨面形状是它的重要技术参数，它对纤维的成型及拉伸性能的好坏，起着至关重要的作用。

新型光缆应用介绍

新型光缆应用介绍 一、农村FTTH二级分光旁路纤（掏纤）新型光缆 农村地区FTTH改造建设工程以架空杆路居多。至分光分纤箱上行光缆一般采用一主一备纤模式，如采用常规设计和布放光缆方法，其光缆分歧办法一般采用从光缆交接箱布放一条较大(12—24)芯数光缆，经接头盒分歧成多条小（2—4）芯数光缆，至相对应的分光分纤箱内。或采用多条小芯数光缆点对点（光缆交接箱—分光分纤箱）布放。以上方法均存在杆路上光缆条数较多，且1KM架空杆路内要用一至二个光缆接头盒，同时增加了熔纤工时费，也给维护工作带来诸多不利因素。目前产商供应的光缆其结构为一根松套管内置4、6、8、12芯纤芯，再根据缆芯数量需要，将N条松套管组合成缆。为了适应FTTH一主一备纤和旁路纤建设模式的需要，部分光缆产商已开发出一根松套管内置2芯纤芯，再根据用户需要组合成12—24光缆。此光缆在架空布放中结合旁路纤施工技术应用，使一直线段杆路上只存在一条光缆；满足6---12个分光分纤箱上行缆接入，且节省了熔纤费用。 GYWTA-24芯以下微型室外分支光缆 结构示意图和技术参数 一、产品名称：金属加强构件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘结护套微型通信用室外分支光缆 二、产品型号：GY W TA-2~24B1

三、典型结构图： 图（1） 四、典型技术参数： 产品的其它技术指标符合YD/T901-2009标准； 五、产品敷设场景： 1、长距离架空和管道敷设； 2、FTTH工程改造线路上配线段需旁路纤(掏纤)的场景； 室内圆形引入（蝶形）光缆 GJFJH-1B6a2 D2.5白室内圆形引入光缆的指标

结构图

植物纤维化学考试试卷及答案

北京林业大学2020 学年第一学期考试试卷 课程名称：植物纤维化学A课程所在学院：材料科学与技术学院 考试班级学号姓名成绩 试卷说明： 1.本次考试为闭卷考试。本试卷共计 1 页，共 4 大部分，请勿漏答； 2.考试时间为 120 分钟，请掌握好答题时间； 3.答题之前，请将试卷和答题纸上的考试班级、学号、姓名填写清楚； 4.本试卷第二部分答案写在试卷上，第一、三、四部分答案写在答题纸上； 5.答题完毕，请将试卷和答题纸正面向外对叠交回，不得带出考场； 6.考试中心提示：请你遵守考场纪律，诚信考试、公平竞争！ 一、基本概念解释：每题4分，共计16分 1早材 2 纤维素酶木素 3 α-纤维素4分枝度 二、填空：每空1分，共计16分 1、木材含水率分为和,测定含水率的方法有、 和。 2、交叉场是和交叉的部位，交叉场的纹孔形式有___________、 ___________、_________、___________、___________。 3、木素在紫外光谱下有280nm和nm两个吸收峰，分别是和基 团吸收峰，前者用于微量木素测定，后者用于木素测定。 三、判断题：对打“√”，错打“?”，均要说明原因，每题4分，共计20分 1、树脂道是一种狭长细胞，松科六属都有纵向树脂道............................ ( ) 2、木素的先体是由苯环转化得到的........ ................................... ................( ) 3、纤维素在稀碱溶液中会发生剥皮反应和终止反应.................................( ) 4、木材提取物是脂溶性物质，只用有机溶剂抽提即可除去......................( ) 5、木材细胞壁次生壁S2微纤丝的方向影响木材的力学性质........... ........( ) 四、论述题：每题12分，共计48分 1、比较木材与禾本科植物的化学成分的不同，并说明影响化学成分的因素。 2、在中性亚硫酸盐制浆中木素发生哪些反应？写出反应式？ 3、纤维素的双电层，举例说明其应用？ 4、试述植物纤维中聚戊糖含量测定的标准方法及测定原理和注意事项。

光导纤维照明系统在清华低能耗示范楼中的应用

硕士研究生 非笔试课程考核报告 （以论文或调研报告等形式考核用）2011 至2012 学年第一学期 考核课程：新型建筑材料 提交日期：2011 年11 月29 日报告题目：光导纤维照明系统在清华 低能耗示范楼中得应用Array 姓名隋倩 学号2011050205 年级研一 专业建筑技术科学 所在学院建筑成规学院 山东建筑大学研究生处制

光导纤维照明系统在清华 低能耗示范楼中得应用 隋倩 （山东建筑大学建筑成规学院建筑技术科学专业研究生，山东省济南市邮编250101） 摘要: 光导纤维采光照明系统是一种利用太阳能的新型绿色照明装置, 它采用光导纤维将太阳光直接导入室内进行照明,营造出了有益健康的照明环境。本文主要介绍了该系统的原理、构成以及目前在建筑中的应用。最后以清华大学低能耗示范楼为实例，对该系统采光照明效果作出相应分析。 关键词: 太阳光光导纤维自然光照明 Day light system in tsinghua university Low energy consumption of building model application SuiQian (ShanDong Jianzhu university , ShanDong Jinan 250101) Abstract: The day light system is a kind of using solar energy ,it uses optical fiber to transfer sunlight directly into indoor , it creating healthy lighting environment .This paper mainly introduces the composition and principle of the system ,and the application in building at present .The last part shows the effect of the day light system in Tsinghua university low energy consumption model building . Key words: The sunlight, optical fiber , natural light lighting