(2)紡絲工藝通過六亞甲基四胺、苯酚和木材成分在不同溫度條件下發(fā)生附加縮聚反應(yīng),調(diào)節(jié)三者的比率、反應(yīng)溫度,研究其對(duì)紡絲液拉絲性能的影響。研究表明,碳纖維原絲越細(xì),產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度越大,因此,可以利用現(xiàn)代納米纖維紡絲技術(shù)如靜電紡絲技術(shù)來實(shí)現(xiàn)木材液化產(chǎn)物的納米纖維的紡制,從而達(dá)到細(xì)化原絲的目的,以增強(qiáng)木材碳素纖維材料的抗拉強(qiáng)度,同時(shí),納米紡絲技術(shù)是實(shí)現(xiàn)具有納米或微米尺度木材碳素纖維材料的關(guān)鍵工藝<25-27>。
(3)纖維熱穩(wěn)定化在此過程中,主要是讓紡絲后的木材纖維以一定的速率拉伸,并在拉伸過程中加熱穩(wěn)定,使木材纖維分子再取向,并通過改變硬化氛圍、硬化溫度等因子,研究其對(duì)木材酚醛纖維化的影響,以及通過DSC(示差掃描量熱儀)、TGA(熱重分析儀)、氣相質(zhì)譜儀等定性、定量研究硬化反應(yīng)的機(jī)理。
(4)纖維炭化將木材纖維加熱到800~1000℃左右使其炭化,最終得到木材碳素纖維材料??梢酝ㄟ^選擇不同的加熱速率、炭化氛圍介質(zhì)(惰性氣氛中或反應(yīng)性氣氛中)等因素,研究其對(duì)碳率、碳纖維強(qiáng)度的影響,并通過差熱熱重分析測(cè)定儀(DTA-TG)研究木材酚醛纖維在熱解過程中的變化,以及用MS檢測(cè)其高溫分解產(chǎn)物,分析木材苯酚碳纖維的炭化機(jī)理。
總結(jié):分形木質(zhì)纖維的研究從根本上堅(jiān)定了木材中納米空間和納米尺度纖維存在的理論依據(jù),為木材納米材料的研究奠定了基礎(chǔ)。木材苯酚碳素纖維材料利用木材液化技術(shù)克服木材碳素纖維材料以往的制備缺點(diǎn),同時(shí)通過現(xiàn)代納米紡絲技術(shù)實(shí)現(xiàn)了木材納米、微米材料的制備難題,開拓了木材的應(yīng)用領(lǐng)域。