(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生附加縮聚反應,調節三者的比率、反應溫度,研究其對紡絲液拉絲性能的影響。研究表明,碳纖維原絲越細,產品的抗拉強度越大,因此,可以利用現代納米纖維紡絲技術如靜電紡絲技術來實現木材液化產物的納米纖維的紡制,從而達到細化原絲的目的,以增強木材碳素纖維材料的抗拉強度,同時,納米紡絲技術是實現具有納米或微米尺度木材碳素纖維材料的關鍵工藝<25-27>。
(3)纖維熱穩定化在此過程中,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)、氣相質譜儀等定性、定量研究硬化反應的機理。
(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。可以通過選擇不同的加熱速率、炭化氛圍介質(惰性氣氛中或反應性氣氛中)等因素,研究其對碳率、碳纖維強度的影響,并通過差熱熱重分析測定儀(DTA-TG)研究木材酚醛纖維在熱解過程中的變化,以及用MS檢測其高溫分解產物,分析木材苯酚碳纖維的炭化機理。
總結:分形木質纖維的研究從根本上堅定了木材中納米空間和納米尺度纖維存在的理論依據,為木材納米材料的研究奠定了基礎。木材苯酚碳素纖維材料利用木材液化技術克服木材碳素纖維材料以往的制備缺點,同時通過現代納米紡絲技術實現了木材納米、微米材料的制備難題,開拓了木材的應用領域。