速生杨木PF浸渍增强机理及力学性能可靠性分析

利用满细胞法真空加压浸渍方案,对速生杨木进行低分子酚醛树脂增强改性处理,对材料改 性前后力学性能及其可靠性进行分析。结果表明：低分子酚醛树脂浸渍改性处理是速生杨木增强的 有效手段,能够大幅度改善速生杨木的力学性能,改性后材料的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹压 缩强度分别较改性前提高了87.784 %、22.136 %和207.358 %;可靠性分析结果表明,以抗弯弹性模 量、抗弯强度和顺纹抗压强度为考察指标,速生杨木及其低分子酚醛树脂浸渍改性材的强度指标均 符合正态统计分布规律。     

速生杨木横向层正交胶合木滚动剪切性能

为评价速生杨木应用于正交胶合木(CLT)的可行性,采用3层混合CLT结构测试方法测试普通速生杨木、横纹压缩改性速生杨木、浸渍改性速生杨木和云杉-松-冷杉(SPF)规格材的滚动剪切模量和强度,分析滚动剪切破坏模式。结果表明:改性处理后,速生杨木的滚动剪切性能没有明显提高;年轮方向的早、晚材交界处,木射线方向和髓心等区域是普通速生杨木和SPF规格材滚动剪切破坏主要区域;速生杨木和改性速生杨木的滚动剪切性能都高于SPF规格材。普通速生杨木可直接作为CLT的横向层材料。     

季铵铜和铜唑预处理对马尾松单板层积材性能的影响

为拓展单板层积材(LVL)的应用领域,延长其使用寿命,通过季铵铜(ACQ)和铜唑(CuAz)常压浸渍单板,研制防腐马尾松单板层积材(LVL),考察了防腐剂种类和载药量对LVL耐腐及物理力学性能的影响。结果表明:ACQ和CuAz预处理单板显著提高了马尾松LVL耐腐性,处理材达到强耐腐等级; 处理材的弹性模量和静曲强度达到GB/T 20241—2006标准规定的结构用LVL中120E至160E级别要求,剪切强度达到50V-43H级别要求,浸渍剥离率仅为0.1%～0.8%。与未处理材相比,处理材的弹性模量略有增加,剪切强度及部分处理材的静曲强度有所下降; 但处理材之间、处理材与对照材之间的力学性能均无显著差异。研究表明,ACQ和CuAz常压浸渍预处理单板是研制防腐马尾松LVL的一条有效途径。     

木聚糖酶处理对麦秸纤维板吸着等温线的影响

对经木聚糖酶处理和未处理麦秸纤维制成的纤维板吸着特性进行了研究。测定了不同温度和相对湿度条件下,木聚糖酶处理对麦秸纤维板平衡含水率的影响,求得麦秸纤维板的吸着等温线,并且利用GAB模型对麦秸纤维板吸着等温线进行了拟合。结果表明：经过木聚糖酶改性处理麦秸纤维制成的纤维板,在相同环境温度和相对湿度条件下,吸湿和解吸平衡含水率均低于未处理麦秸纤维板;温度和相对湿度对麦秸纤维板的吸着特性有一定影响;采用GAB模型能较好地拟合试验数据,再现麦秸纤维板的吸着等温线。     

硼酸锌防腐处理对杨木定向刨花板性能的影响

以速生杨木为木材原料,酚醛树脂(PF)和异氰酸酯树脂(MDI)为胶黏剂,硼酸锌(ZB)为防腐剂,制备了杨木定向刨花板(OSB),以研究ZB添加量（0.5%、1.0%和3.0%）对OSB试板的物理力学性能和防腐性能的影响。结果表明,各试板的物理力学性能均满足我国LY/T 1580—2000《定向刨花板》中OSB/3类板的要求;添加ZB显著提高了试板的防腐性能。添加0.5%的ZB对PF、MDI两种胶黏剂胶合的杨木OSB性能无不利影响。ZB添加量在0.5%~3.0%范围内,MDI胶杨木OSB的力学性能基本随ZB添加量的增加而下降。相同ZB添加量及施胶量的情况下,MDI胶杨木OSB的力学性能优于PF胶杨木OSB。     

聚丙烯酰胺季铵化改性及吸附染料

聚丙烯酰胺(PAM)通过胺甲基化反应后,以溴乙烷为季铵化试剂进行季铵化改性,对不同染料吸附能力的进行测试,以此评价季铵化树脂的改性程度．通过傅里叶红外对季铵化树脂分析表明,对PAM进行季铵化改性是可行的．用扫描电镜对树脂吸附染料的形貌表征表明,季铵化后的AM树脂对染料吸附性能良好,其吸附不仅有阴阳离子静电作用,还存在架桥和凝聚作用．     

防腐剂预处理玉米秸秆皮/HDPE复合材料 制备及其力学性能研究

将不同防腐剂处理后的玉米秸秆皮(CSF)、高密度聚乙烯(HDPE)塑料和其他添加剂共混,熔融复合后,采用挤出成型制备CSF/HDPE复合材料。考察了玉米秸秆皮添加量、防腐剂种类及其处理浓度对复合材料力学性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对复合材料进行表征。结果表明:经氨溶铜季铵盐(ACQ)处理后,随ACQ浓度增加,复合材料力学性能逐渐降低; 玉米秸秆纤维质量分数为50%、ACQ质量分数为1%时,玉米秸秆皮/HDPE复合材料的力学性能最佳。经硼酸锌(ZB)处理后,随ZB浓度的增加,复合材料拉伸强度逐渐增强; 弯曲强度、弯曲模量、冲击强度均呈现先增大后减小的趋势; 玉米秸秆纤维质量分数为50%、ZB质量分数为2%时,CSF/HDPE复合材料的力学性能最佳。     

PEI季铵盐的阳离子特性研究

分别考察了聚乙烯亚胺(PEI)与季铵化的聚乙烯亚胺(QPEI)对硅藻土进行表面改性,测定它们的Zeta电位;对A3钢板进行了缓蚀实验;用硅藻土进行絮凝实验以及对大肠杆菌进行杀菌性能实验.研究结果表明,与PEI相比,QPEI的阳离子性更强且几乎不受介质pH的影响,经QPEI表面改性的硅藻土微粒的Zeta电位在整个pH范围内一直保持较高的正值,且QPEI对A3钢板的缓蚀效果、对淀粉的絮凝效果以及对大肠杆菌的杀菌效果远高于PEI, 充分显示了季铵化后的聚乙烯亚胺由于带有大量密集的季铵正离子使得它比季铵化前的聚乙烯亚胺具有更强烈的阳离子特性.     

复配表面改性剂改性粘土制备SBRCNs结构及性能研究

采用不同碳链的季铵盐与十二烷基磺酸钠(SDS)对粘土进行复配改性,制得丁苯橡胶/有机粘土纳米复合材料,并研究不同季铵盐碳链长度以及复配表面改性剂用量对SBRCNs微观结构、力学性能等的影响。结果表明,10份CTAB/SDS复配改性粘土制备的SBRCNs微观结构、力学性能最好。     

功能化聚丙烯腈纤维抗霉菌性能研究

采用化学方法对聚丙烯腈纤维进行改性,再通过离子交换将不同烷基链的季鏻盐离子引入到聚丙烯腈纤维结构中,使其功能化,获得5种新型的季鏻盐改性抗霉菌纤维.通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等手段,对季鏻盐改性前后的纤维结构、形貌进行系统的表征.结果表明:季鏻官能团成功地引入到纤维的大分子链中,改性后纤维表面沟壑数增加,但均匀分布于纤维表面,纤维的整体结构并没有破坏,不影响其机械性能,在230℃以下,季鏻盐改性纤维具有良好的热稳定性,72 h内季鏻盐离子从纤维中的溢出非常少.测试了季鏻盐改性纤维对黑曲霉(Aspergillus niger)、黄曲霉(Aspergillus lavus)、黄青霉(Penicillium chrysogenum)、橘绿木霉(Trichoderma citrinoviride)和里氏木霉(Trichoderma reesei)的混合霉菌的防霉性能.所有季鏻盐改性纤维均不适合霉菌生长,防霉效果与烷基链长度成正比,属于0级防霉材料.     

增强-染色复合改性杨木的强度和耐光色牢度

【目的】通过木材增强-染色联合改性,提高人工林杨木的物理力学和装饰性能,为人工林速生软质木材的高效增值利用提供技术支持。【方法】将水溶性低分子质量三聚氰胺脲醛树脂(MUF)与酸性大红G复配得到复合染色剂,通过真空加压浸渍处理,对杨木进行增强-染色一体化改性,测试改性材颜色、强度、氙光老化等性能,并利用SEM分析其微观性状。【结果】增强-染色复合改性材的Δa^*、Δb^*、ΔC^*、ΔL^*与ΔE^*等色差指标与水染材基本一致; 复合染色材表面与内部颜色差异小于水染材。与未处理材相比,增强-染色复合改性材的密度、抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)和抗压强度分别提高了38.2%、6.28%、20.67%和48.87%,与树脂增强改性材相当。SEM分析结果表明,MUF改性材和复合改性材细胞腔和细胞间隙被改性剂填充; 与水染材相比,复合改性材中的染料颗粒分布更均匀。耐光色率度测试结果表明水染材颜色在10 h内变化最快,50 h开始趋于平缓; 增强-染色复合改性材在光照50～75 h颜色变化加快,75 h后趋于稳定,其耐光色牢度比水染材提高了28.3%。【结论】染料的添加对树脂MUF的增强改性作用无明显影响,染料的加入也不影响水溶性低分子质量MUF树脂的高渗透性,树脂填充细胞腔和细胞间隙使得两种改性材的密度和力学强度均大大提高,树脂对染料的包覆和固结使得复合染色材的耐水色牢度明显提高,增强-染色复合改性材比水染材具有更好的耐光色牢度。将木材功能性改良与染色相结合的杨木增强-染色一体化改性技术,能显著改善速生杨木材料的物理力学和装饰性能。     

杨木纤维/Si-B复合材料制备及其防腐性能研究

【目的】制备出杨木纤维/Si-B复合材料,并研究其力学和防腐性能。【方法】采用溶胶-凝胶(Sol-gel),方法以正硅酸乙酯(TEOS)为前躯体,硼酸为添加剂,制备出Si-B复合溶胶; 以杨木纤维为原料,通过真空-浸渍法制备出杨木纤维/Si-B溶胶复合材料,并采用热压法压制成纤维板。【结果】通过SEM-EDXA表征以及能谱分析,表明二氧化硅已进入到纤维内部,并且细胞壁纳米孔隙中Si 的质量分数能达到3.08%。红外分析表明,处理后的木纤维上的羟基与溶胶发生缩合,并出现Si—O—Si伸缩振动以及Si—O—B的振动峰。【结论】溶胶处理后杨木纤维板的内结合强度、静曲强度均达到国家标准,并且具有较低的吸水厚度膨胀率。经过防腐实验发现,处理后纤维板具有良好的耐白腐性和耐褐腐性,其中耐白腐真菌性能得到显著提高。     

浸渍硅酸钠-高温处理杨木的耐腐性能

以不同模数硅酸钠溶液为改性剂,对试样进行高温热处理,检测处理材耐腐性能,研究杨木经过浸渍硅酸钠-高温热处理后的耐腐性能.结果表明:浸渍硅酸钠-高温处理对杨木木材耐腐性能有较大改善.经硅酸钠M3.3浸渍及磷酸酸化,在180℃下高温处理的杨木试件耐腐性能最佳,质量损失率低于10%.     

低分子量酚醛树脂改性速生杨试验

用低分子量酚醛树脂浸渍处理速生杨以提高其尺寸稳定性及某些力学性质.通过正交试验对不同甲醛与苯酚物质的量比、加入Na OH量和PVA量3个因素下所制备的低分子量酚醛树脂浸渍速生杨,并压制层积材测定其胶合强度、静曲强度、弹性模量.试验结果表明:低分子量酚醛树脂改性速生杨的最佳工艺条件为n(甲醛)∶n(苯酚)为2.4,n(Na OH)∶n(苯酚)为0.05,PVA质量占苯酚质量的3%,在该条件下速生杨试件的各项性能都得到了提高,能够满足室外木结构用材的要求.     

杨树叶改性吸附剂对硝基苯的吸附性能研究

在探究磷酸改性杨树叶的条件基础上,研究接触时间、硝基苯溶液初始浓度、温度等因素对改性过后的杨树叶吸附硝基苯性能的影响。结果表明,在25℃,用2 mol/L磷酸溶液按照15 m L/g的改性剂用量改性后,杨树叶对硝基苯的吸附在70 min左右达到基本平衡,吸附过程满足准二级吸附动力学模型。随着硝基苯溶液初始浓度的增加,吸附率不断降低,吸附等温线满足Freundlich方程。吸附过程为放热过程,随着温度的升高,吸附效果下降。     

杨木地板基材密实和碳化改性

采用"密实化(常温/100℃、增湿/不增湿)-炭化(温度:240、260、280℃;时间:30～180s)"两步法工艺改性意杨木材,测试了密实前后板材的断面密度分布,密实后板材的吸湿/水浴回弹,以及炭化后板材的表面硬度、耐磨性和润湿性。结果表明:密实化提高了木材的表层密度,压缩率由表及里呈递减趋势,压缩程度可由密实工艺参数调控;在常温、常湿条件下,密实后的意杨板材具有较低的回弹率;密实和炭化提高了木材的硬度和表面耐磨性,改变了木材的表面润湿性。     

十六种速生树材的化学组分、纤维形态及制浆性能

<正>本文报导了对水杉(Metasequoia glyptostroboides)、Ⅰ-69杨(Populus deltoidesCV.’Lux’.)、Ⅰ-72杨(P.x euramericana cv.’San Martino’)等速生材的化学组分,纤维形态以及制浆性能所作的分析和研究。在研究中,除常规分析外,还使用UV分光光度计测定了“酸溶木素”,用薄层色谱法测定了综纤维素的糖基组成,用电子显微镜观察、测定了Ⅰ-69杨、Ⅰ-72杨中的应拉木(tension wood)。此外,还采用烧碱一蒽醌法和硫酸盐法对制浆性能做了初步探索。试验结果表明:水杉、Ⅰ-69杨、Ⅰ-72杨是宜于制浆的优良的速生树种,可以考虑在造纸工业中使用。     

KOH活化杨木制备活性炭的特性研究

通过热重法对杨木颗粒以及用KOH浸渍后的杨木颗粒进行热解实验,通过TG、DTG、DSC曲线的变化规律,分析在主要失重阶段发生的物理变化、化学变化以及炭得率.结果表明:活化剂KOH中的K+对木材的热解具有催化作用,形成活性炭的温度基本为600,℃,温度高于800,℃时,活性炭发生烧失反应;升温速率对炭得率几乎没有影响;加入活化剂KOH后,提高了炭得率,但是炭得率与活化剂/杨木颗粒的质量比值成反比.     

黑杨派新无性系木材性状的遗传改良

<正>基本密度、纤维长度和微纤丝角在Ⅰ-69杨×小叶杨和Ⅰ-69杨×欧洲黑杨F_1无性系的测验群体中均具有广阔的遗传基础,并且相互之间的关系是独立的,表明选育一个密度大、纤维长、微纤丝排列紧密的优质材性基因型是可能的。木材性状株内变异模式揭示了树干利用率。基本密度水平变化呈“马鞍型”,是较理想的类型,纤维长度随年轮逐渐增大,平均纤维长度达到国际木材解剖学会规定的中级长度标准;微纤丝角从髓心到树皮是逐渐减小的。三个性状在垂直方向的变异对树干纵向利用率不会产生很大的影响。     

引发剂对硅烷化杨木单板/聚乙烯薄膜 复合材料性能的影响

为分析引发剂对硅烷偶联剂的协同效应,以高密度聚乙烯(HDPE)薄膜为胶黏剂,乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)和引发剂过氧化二异丙苯(DCP)为杨木单板的改性剂,制备硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料。分别采用力学试验机、动态力学分析仪(DMA)和冷场发射扫描电子显微镜分析引发剂DCP用量(0、0.05%、0.10%、0.15%)对复合材料物理力学性能的影响。结果表明:在引发剂DCP的诱导下,硅烷化杨木单板与HDPE薄膜发生了化学交联反应,形成了优良的胶接结构,硅烷化杨木单板/HDPE薄膜复合材料的力学性能、耐水性能和耐高温破坏性能都显著增强。当引发剂DCP添加量达到0.15%时,复合材料的胶合强度、木破率、静曲强度和弹性模量值分别由1.02 MPa、2%、60.10 MPa、5 102 MPa增加至2.07 MPa、95%、77.20 MPa、6 822 MPa; 吸水率和吸水厚度膨胀率分别由77.80%和5.79%降低至53.75%和4.09%。DMA结果显示,复合材料的耐高温破坏能力随DCP添加量的增加而改善,当DCP用量由0增至0.15%时,复合材料在130 ℃时的储能模量保留率由44.19%提高到88.34%,胶接界面层失效的温度点从147 ℃提高至197 ℃。