热处理对木材多尺度结构及力学性能影响的研究现状 被引量：2

1

作者 王旭洁 雒翠梅 +1 位作者 母军 漆楚生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期277-284,共8页

热处理是一种改善木材尺寸稳定性的重要方法,同时会引起木材多尺度结构变化,进而影响热处理材的微宏观力学性能。本文从纳米、微米、毫米三个尺度总结了热处理对木材结构单元及力学性能的影响。在纳米尺度,热处理过程中木材半纤维素大... 热处理是一种改善木材尺寸稳定性的重要方法,同时会引起木材多尺度结构变化,进而影响热处理材的微宏观力学性能。本文从纳米、微米、毫米三个尺度总结了热处理对木材结构单元及力学性能的影响。在纳米尺度,热处理过程中木材半纤维素大量降解导致其作为界面偶联剂的基质特性被破坏;纤维素的羟基与半纤维素降解产生的有机酸发生酯化反应,其分子间氢键以及与半纤维素连接的氢键大量断裂,引起分子链断裂,削弱了半纤维素与纤维素之间的结合强度;多糖解聚引起木质素相对含量变化,木质素自缩聚反应以及与多糖降解产物发生的交联反应是热处理后细胞壁基质力学性能发生变化的重要因素。在微米尺度,热处理木材细胞壁胞间层出现裂缝,各细胞间产生分离,微纤丝的定向排列规律性下降、倾角增大,沿微纤丝长度方向断裂,进而引起细胞壁力学强度明显下降。在毫米尺度,早晚材的横切面上由方形、圆形变成椭圆形,其中早材开裂较多;径切面上管胞和导管的胞壁变形开裂,随着热处理程度增加,胞壁出现垂直轴向断裂、纹孔破坏、木射线开裂等现象,射线薄壁细胞被大量破坏,进而引起木材的载荷承载能力下降。本文可以为深入研究热处理对木材各尺度结构及力学性能的影响机制提供参考。 展开更多

关键词 木材 热处理 多尺度结构 力学性能

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剪切增稠液增强高发泡率废纸缓冲材料的制备及性能 被引量：2

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作者 张斌 陶文轩 +3 位作者 裴爽 任子铭 潘政 苟进胜 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期278-287,共10页

随着经济的快速增长和人们环保意识的不断增强,植物纤维类环保型发泡缓冲材料逐渐成为研究热点。为改善植物纤维发泡材料发泡率低、缓冲吸能效果差等问题,本研究设计半密闭型发泡模具,成功制备了具有高发泡率和优异吸能性的废纸缓冲材... 随着经济的快速增长和人们环保意识的不断增强,植物纤维类环保型发泡缓冲材料逐渐成为研究热点。为改善植物纤维发泡材料发泡率低、缓冲吸能效果差等问题,本研究设计半密闭型发泡模具,成功制备了具有高发泡率和优异吸能性的废纸缓冲材料并对制备工艺进行了优化。结果表明:使用质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液预处理废纸浆,不仅可以有效去除废纸中的杂质,而且能在不降低纤维长度的情况下对废纸纤维进行适当改性,有利于提高废纸缓冲材料的发泡率和整体性能。以正交优化试验研究原料配比对废纸缓冲材料性能的影响,并据此确定了最优配方。通过设计全新半密闭型发泡模具,成功制备高发泡率的废纸缓冲材料,其膨胀率相较传统制备方式提高了3~4倍。本研究首次引入剪切增稠液(STF)增强废纸纤维,考察了STF含量对废纸缓冲材料力学性能、发泡倍率和回弹性能的影响,分析了STF对废纸缓冲材料的增强机理。结果表明:STF能够提高单根废纸纤维的强度并增强纤维之间的连结,从而提升缓冲材料吸能性,且随着STF含量的增加,材料的吸能性逐渐增强,发泡率逐渐降低,当STF含量为10%(质量分数,下同)时,STF增强废纸缓冲材料的综合性能达到最优。 展开更多

关键词 废纸纤维 剪切增稠液 缓冲包装材料 高发泡率

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高温热处理木材的FTIR和XRD分析 被引量：67

3

作者 李贤军 刘元 +3 位作者 高建民 吴义强 伊松林 吴志平 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期104-107,共4页

该文采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪和X射线衍射(XRD)仪较系统地研究了高温热处理对马尾松木材FTIR和XRD特征的影响规律。结果表明:随着热处理温度的升高和处理时间的延长,木材红外吸收光谱中羟基吸收峰的强度明显降低,羰基吸收峰的强... 该文采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪和X射线衍射(XRD)仪较系统地研究了高温热处理对马尾松木材FTIR和XRD特征的影响规律。结果表明:随着热处理温度的升高和处理时间的延长,木材红外吸收光谱中羟基吸收峰的强度明显降低,羰基吸收峰的强度略呈降低趋势,有利于木材尺寸稳定性的增加;在160~220℃的热处理范围内,马尾松木材纤维素结晶度随着温度的增加呈现出先增加、后减小、再增加的变化规律;当热处理温度为200℃时,随着时间的延长,马尾松木材的结晶度整体呈现降低趋势,但处理时间为2 h时,木材的结晶度略有增加;除220℃热处理4 h外,其他高温热处理工艺对马尾松木材纤维素结晶区宽度的影响不明显,其变化幅度均在3%以内。 展开更多

关键词 高温热处理 木材 FTIR XRD

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木材与中密度纤维板的磨削力研究 被引量：11

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作者 刘博 李黎 杨永福 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期197-201,共5页

该文采用信号采集、分析技术,研究了木材在磨削过程中的受力情况,考察了纹理方向、材料种类及磨削参数对磨削力及法向力的影响。结果表明:纹理方向对磨削力及法向力的影响显著,顺纹理磨削时磨削力最大,横纹理磨削时磨削力最小;实木磨削... 该文采用信号采集、分析技术,研究了木材在磨削过程中的受力情况,考察了纹理方向、材料种类及磨削参数对磨削力及法向力的影响。结果表明:纹理方向对磨削力及法向力的影响显著,顺纹理磨削时磨削力最大,横纹理磨削时磨削力最小;实木磨削力实时曲线图与中密度纤维板磨削力实时曲线图差异明显;磨削厚度及进给速度对磨削力及法向力的影响基本呈线性变化,中密度纤维板的磨削力、法向力与进给速度呈二次幂的变化规律。 展开更多

关键词 中密度纤维板 磨削力 法向力 水曲柳 落叶松

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复合氮磷基木质材料阻燃剂的研究 被引量：4

5

作者 江进学 李建章 +1 位作者 范东斌 宋斐 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期39-42,共4页

该文采用共缩聚与共混方法,使用三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂预聚体、硼酸锌,对氮磷基(BL)阻燃剂进行改性研究,制备出新型的复合氮磷基木质材料阻燃剂,并将其应用于刨花板制备。通过测定阻燃刨花板的静曲强度、内结合强度、甲醛释放量及... 该文采用共缩聚与共混方法,使用三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂预聚体、硼酸锌,对氮磷基(BL)阻燃剂进行改性研究,制备出新型的复合氮磷基木质材料阻燃剂,并将其应用于刨花板制备。通过测定阻燃刨花板的静曲强度、内结合强度、甲醛释放量及氧指数,研究了该阻燃剂对阻燃刨花板的理化性能和阻燃性能的影响规律,并对复合阻燃剂进行了热重分析。结果表明:三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂预聚体改性BL阻燃剂,能够有效保证刨花板的力学性能、降低甲醛释放量;硼酸锌改性BL阻燃剂显示出优良的阻燃效果。 展开更多

关键词 氮磷基阻燃剂 阻燃刨花板 力学性能 甲醛释放量 氧指数

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毛竹竹筒防裂技术初步研究 被引量：5

6

作者 钟莎 覃道春 +1 位作者 张双保 罗朝晖 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期189-192,共4页

为开发有效的竹材防裂技术,该文以2008年4月采于安徽省旌德县的4年生毛竹为研究对象,进行了原竹竹筒防裂研究。通过端头涂覆树脂、油漆、沥青和加工开槽的方法处理竹筒,用室外暴露和103℃炉干两种方法评价防裂效果。结果表明:不同的处... 为开发有效的竹材防裂技术,该文以2008年4月采于安徽省旌德县的4年生毛竹为研究对象,进行了原竹竹筒防裂研究。通过端头涂覆树脂、油漆、沥青和加工开槽的方法处理竹筒,用室外暴露和103℃炉干两种方法评价防裂效果。结果表明:不同的处理方法对两种评价条件的适应性也不同;室外暴露试验中,筒身开两槽的防裂效果最好;炉干试验中,端头涂油漆的防裂效果最好;在所有的情况下,两端是竹节或靠近竹节的竹筒都不容易开裂。 展开更多

关键词 毛竹 开裂 评价方法 防裂技术

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真空条件下木材表面水分蒸发速率模型及应用初探 被引量：3

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作者 何正斌 李帆 +1 位作者 伊松林 张璧光 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期105-108,共4页

对真空条件下木材表面水分蒸发速率模型进行了理论推导,并以截面为20mm×20mm,长度分别为100、150、200、250、300mm的桦木为试材,在干燥温度分别为60、75、90℃,绝对压力分别为0.02、0.04、0.06、0.07、0.08MPa的真空干燥条件下,... 对真空条件下木材表面水分蒸发速率模型进行了理论推导,并以截面为20mm×20mm,长度分别为100、150、200、250、300mm的桦木为试材,在干燥温度分别为60、75、90℃,绝对压力分别为0.02、0.04、0.06、0.07、0.08MPa的真空干燥条件下,对试材内部水分移动速率进行研究。结果表明:木材表面水分移动速率大于内部水分移动速率,二者的比值在10～150之间变化。根据试验结果,得出了不同条件下各种规格试材的干燥速率与温度、绝对压力的关系式,并与理论推导得出的模型进行比较,得到木材表面水分蒸发速率与内部水分移动速率之比。最后根据不产生干燥缺陷的最大(极限)速比,得出木材真空干燥过程中不产生缺陷时的温度和绝对压力的关系式。 展开更多

关键词 水分移动 干燥速率 理论推导 干燥缺陷

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注蜡处理对6个树种木材尺寸稳定性的影响 被引量：3

8

作者 关健 吕欢 +1 位作者 曹永宏 伊松林 《西南林业大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2015年第5期83-87,共5页

以尺寸规格为20 mm×20 mm×20 mm的楸木、柚木、赤桦木、桃花心木、椴木、榉木6个树种的木材为试验材料,在烘箱温度为130℃,处理时间分别为4 h和8 h的条件下,探究注蜡处理对试材尺寸稳定性的影响。结果表明：在相同的温度和处... 以尺寸规格为20 mm×20 mm×20 mm的楸木、柚木、赤桦木、桃花心木、椴木、榉木6个树种的木材为试验材料,在烘箱温度为130℃,处理时间分别为4 h和8 h的条件下,探究注蜡处理对试材尺寸稳定性的影响。结果表明：在相同的温度和处理时间条件下,注蜡处理材的尺寸稳定性要明显优于未处理材,在吸湿性测量中,注蜡材与素材相比,线湿胀率的降低幅度范围在45.00%~93.29%;对于不同树种,注蜡处理对其木材尺寸稳定性提高的幅度也有较大的差异,效果最好的为柚木。 展开更多

关键词 木材注蜡 树种 尺寸稳定性

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醇类化合物对硼基木材防腐剂抗流失性的影响 被引量：4

9

作者 余丽萍 曹金珍 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期6-10,共5页

虽然无机硼类化合物(简称硼化物)有着许多其他防腐剂无法比拟的优点,但其最大的缺点就是抗流失性很差。该文采用在硼化物(硼酸、硼砂、四水合八硼酸二钠)中分别添加4种醇类化合物(丙三醇、甘露醇、聚乙二醇-600、聚乙二醇-1000)来共同... 虽然无机硼类化合物(简称硼化物)有着许多其他防腐剂无法比拟的优点,但其最大的缺点就是抗流失性很差。该文采用在硼化物(硼酸、硼砂、四水合八硼酸二钠)中分别添加4种醇类化合物(丙三醇、甘露醇、聚乙二醇-600、聚乙二醇-1000)来共同处理杉木。实验针对每种醇类化合物设计了1组L9(43)的正交试验,考察硼化物种类、醇的浓度和后处理条件对硼的保持率的影响。流失实验根据美国木材防腐协会标准E11-07进行,并用傅立叶红外变换光谱(FTIR)对处理材的结构进行表征,得到如下结论:①在3种硼化物中,硼酸与醇的组合能在木材中较好地固着;在4种醇类化合物中,聚乙二醇-600对硼化物的固着效果最好,且处理材中硼的保持率随着醇浓度的增加而提高。②FTIR图谱说明硼酸与醇类化合物发生反应生成硼酸脂,而硼酸脂可能与木材中羟基发生了酯交换反应,从而将硼元素以硼酸脂的形式载于木材上。 展开更多

关键词 硼化物 醇类化合物 抗流失性 硼的保持率

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木塑复合材料概述 被引量：32

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作者 李东方 李黎 李建章 《林业机械与木工设备》 2013年第7期7-16,共10页

回顾了木塑复合材料的发展历程,阐述了其生产工艺以及市场前景;介绍了木塑复合材料的原料研究、界面理论以及改善界面性能的方法,并指出目前存在的问题。

关键词 木塑复合材料 发展历程 生产工艺 界面理论 问题

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废弃ACQ防腐木材的苯酚液化及铜成分去除

11

作者 张求慧 赵广杰 钟杰 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期11-14,共4页

该文在硫酸和磷酸两种无机混酸催化条件下,考察了废弃ACQ防腐杉木苯酚液化过程中,液化温度、液化时间、硫酸加入量和磷酸加入量对液化效率以及对液化物中铜去除率的影响。结果表明:①液化时间和硫酸加入量对ACQ防腐木材的液化效果影响... 该文在硫酸和磷酸两种无机混酸催化条件下,考察了废弃ACQ防腐杉木苯酚液化过程中,液化温度、液化时间、硫酸加入量和磷酸加入量对液化效率以及对液化物中铜去除率的影响。结果表明:①液化时间和硫酸加入量对ACQ防腐木材的液化效果影响明显。液化2 h时,残渣率可达到相对最低值(7.67%);硫酸加入量4%的液化条件下,残渣率可达到相对最低值(10.00%)。②液化时间、液化温度、硫酸加入量和磷酸加入量均影响ACQ防腐木材液化物的铜去除率。时间1 h、温度130℃、硫酸加入量1%和磷酸加入量2%时,可得到相对较大的铜去除率。 展开更多

关键词 ACQ防腐木材 苯酚 液化 铜去除率

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毛竹径向梯度结构对吸湿的影响Ⅱ:吸湿-湿胀行为

12

作者 万晨琪 周梦佳 马尔妮 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第11期167-174,共8页

【目的】竹材的吸湿性及其引发的湿胀变形是限制其高附加值利用的关键,然而基于径向梯度结构的吸湿-湿胀机制尚未被阐明。为此,本研究以毛竹为对象,比较不同相对湿度(RH)条件下竹青侧至竹黄侧在吸湿平衡态和吸湿过程中的水分-变形响应行... 【目的】竹材的吸湿性及其引发的湿胀变形是限制其高附加值利用的关键,然而基于径向梯度结构的吸湿-湿胀机制尚未被阐明。为此,本研究以毛竹为对象,比较不同相对湿度(RH)条件下竹青侧至竹黄侧在吸湿平衡态和吸湿过程中的水分-变形响应行为,旨在揭示竹壁径向梯度结构对吸湿-湿胀行为的影响。【方法】将毛竹沿竹壁径向划分为竹青侧、竹中部与竹黄侧3个部分,基于纤维体积分数量化梯度结构。在11%、33%、57%、84%和97%这5个相对湿度下,测定各部位在吸湿过程和平衡态的含水率与尺寸变化。进一步采用Hailwood-Horrobin(H-H)理论解析吸着等温线,并运用Parallel Exponential Kinetics(PEK)模型表征吸湿动力学过程,对比分析不同部位吸湿-湿胀行为的差异与规律。【结果】毛竹在径向具有梯度结构,纤维体积分数从竹青侧(34.13±0.84)%到竹黄侧(15.87±0.12)%呈递减趋势。在本研究条件下的吸湿平衡态,平衡含水率(EMC)表现出竹青侧<竹中部<竹黄侧的梯度特征,而湿胀率均呈现竹青侧>竹中部>竹黄侧的相反趋势,当RH>57%时,这种差异更为显著。在吸湿过程中,当RH≤57%时,竹黄侧在吸湿初期的吸湿速率显著高于竹青侧,相应地,湿胀响应也更快;而当RH>57%时,不同位置在吸湿初期的吸湿速率趋于一致,竹青侧则始终表现出了最大的湿胀率。【结论】毛竹的吸湿-湿胀关系随着吸湿过程的进行而发生阶段性转变,此转变源于由竹黄侧至竹青侧递增的纤维体积分数,它决定了竹黄侧到竹青侧由“强吸湿、快湿胀响应”向“弱吸湿、高湿胀潜力”过渡的特性。本研究揭示了毛竹梯度结构对吸湿-湿胀耦合行为的主导机制,研究结果不仅有助于竹材尺寸稳定化改性的进一步探索,也可为新型功能梯度竹复合材料的结构优化设计提供有效策略。 展开更多

关键词 毛竹 水分-变形响应 径向梯度结构 纤维体积分数 平衡含水率(EMC) Hailwood-Horrobin(H-H)理论 Parallel Exponential Kinetics(PEK)模型 功能梯度材料 尺寸稳定性

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毛竹径向梯度结构对吸湿的影响Ⅰ:静态与动态吸湿性

13

作者 周梦佳 万晨琪 马尔妮 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第11期159-166,共8页

【目的】竹材是一种具有天然吸湿性的材料,细胞壁中“孔隙-吸着位点”共同作用是影响其吸湿性的关键因素,但这种共同作用是否影响青-黄两侧的静态容量与动态响应差异等方面研究仍显不足。本研究通过比较竹青侧、竹黄侧的“细胞壁孔隙-... 【目的】竹材是一种具有天然吸湿性的材料,细胞壁中“孔隙-吸着位点”共同作用是影响其吸湿性的关键因素,但这种共同作用是否影响青-黄两侧的静态容量与动态响应差异等方面研究仍显不足。本研究通过比较竹青侧、竹黄侧的“细胞壁孔隙-吸着位点-吸湿性能”,旨在探索具有径向梯度结构的竹材在静态、动态湿度条件下的吸湿-解吸行为。【方法】毛竹去青去黄,内侧2 mm为竹黄侧试样,外侧2 mm为竹青侧试样。研究由宏观的维管束体积分数至微观的“细胞壁孔隙-吸着位点”逐级深入,最终聚焦静态、动态吸湿性,并依据动态测试结果量化分析单位面积吸湿量(M_(ac))、单位面积放湿量(M_(dc))、湿缓冲值(MBV)等参数,比较竹青侧、竹黄侧“细胞壁孔隙-吸着位点”共同作用对静态、动态吸湿性的影响。【结果】竹青侧维管束体积分数(32.72±2.10)%高于竹黄侧(20.36±1.60)%,这种梯度结构导致径向细胞壁孔隙结构参数和羟基可及度的差异。绝干状态下,竹青侧比表面积和孔体积均小于竹黄侧,羟基可及度(22.76±0.43)%也低于竹黄侧(24.77±0.21)%。微观层面上“细胞壁孔隙-吸着位点”的共同作用导致宏观层面竹青侧静态容量与动态响应均小于竹黄侧。对于静态测试,70%RH以上二者平衡含水率(EMC)差距增大;95%RH时,竹青侧、竹黄侧EMC分别达到19.48%、22.04%。对于湿度周期循环的动态条件,竹青侧和竹黄侧的含水率表现出与环境湿度相似的正弦变化趋势,但在相位上存在一定的滞后,竹黄侧对湿度响应更为敏感,其M_(ac)、M_(dc)、MBV均高于竹青侧。【结论】本研究由微观结构-宏观性能,揭示了竹青侧、竹黄侧“细胞壁孔隙-吸着位点”的梯度结构与静态容量、动态响应之间的内在联系机制,为竹材的加工应用从“经验控制”迈向基于“孔隙-位点协同”调控的尺寸稳定化提供科学依据。 展开更多

关键词 毛竹 径向梯度结构 动态吸湿 湿缓冲值 羟基可及度 孔隙-位点协同 尺寸稳定化 多尺度结构

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木质纤维素基包装材料研究进展 被引量：6

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作者 蒋向向 卢芸 +4 位作者 丰霞 萧启东 苟进胜 裴爽 付宗营 《木材科学与技术》 北大核心 2022年第6期13-23,40,共12页

木质纤维素具有良好的生物降解性、优异的力学性能和热稳定性,是塑料包装材料的理想替代品。介绍木质纤维素材料的组成、特点与种类,总结木质纤维素材料在食品包装、缓冲包装、智能包装方面的研究进展,分析木质纤维素基包装材料存在的... 木质纤维素具有良好的生物降解性、优异的力学性能和热稳定性,是塑料包装材料的理想替代品。介绍木质纤维素材料的组成、特点与种类,总结木质纤维素材料在食品包装、缓冲包装、智能包装方面的研究进展,分析木质纤维素基包装材料存在的问题和不足,并对未来的研究和应用进行展望。 展开更多

关键词 木质纤维素 包装材料 食品包装 缓冲包装 智能包装

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不同预处理方法对木材细胞壁孔隙结构影响 被引量：3

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作者 王瑜瑶 马尔妮 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期140-151,共12页

【目的】探究水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化,并与微波处理、脱木质素处理等预处理方法进行比较,为木材改性提供科学依据。【方法】将20 mm(径向)×20 mm(弦向)×5 mm(轴向)的杨木和杉木试材分别通过泡水1 h和1个月的方法... 【目的】探究水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化,并与微波处理、脱木质素处理等预处理方法进行比较,为木材改性提供科学依据。【方法】将20 mm(径向)×20 mm(弦向)×5 mm(轴向)的杨木和杉木试材分别通过泡水1 h和1个月的方法进行水分处理,在500 W条件下微波处理18 min,在酸性条件下使用亚氯酸钠脱除试材中部分木质素。通过扫描电子显微镜和氮气吸附测试表征处理材的细胞壁微观形貌与孔隙结构,比较不同处理方法对细胞壁厚度、比表面积、孔径分布及孔体积等的影响。【结果】水分处理后,杨木和杉木的细胞壁增厚,水分处理1 h试材的比表面积分别从1.535和1.154 m^(2)/g增加到2.488和2.336 m^(2)/g,水分处理1个月的试材比表面积进一步增加到2.822和2.940 m^(2)/g。水分处理杨木试材在微、介孔范围内形成新的孔隙(造孔),且存在孔径增大(扩孔)现象。对于水分处理杉木试材,处理时间较短时其微孔范围内孔体积变化主要表现为扩孔效应,随着时间增加同时具有造孔和扩孔现象。在介孔范围中由于水溶性抽提物的脱除产生较大孔隙,并导致孔径的重新分布。微波处理杨木和杉木试材的细胞壁厚度和比表面积变化同与水分处理类似,处理后杨木试材中产生部分微孔,且杨木介孔及杉木孔径分布都表现为扩孔。脱木质素处理杨木和杉木的细胞壁厚度分别减少了1.79%和0.53%,但比表面积均增加,杉木试材中的微孔增加,其他孔径分布变化均因扩孔所致。【结论】水分处理能够改变木材细胞壁孔隙结构,杨木和杉木泡水1 h和1个月的作用效果与质量损失率分别为1.29%和3.33%的微波处理,以及脱除率分别为10.94%和8.06%的脱木质素处理相当,并且具有独特的孔径分布变化规律。3种处理方法由于作用机理不同,增大孔体积的方式在不同树种的不同孔径范围内不尽相同。本研究为选择科学高效的木材预处理方法提供了参考。 展开更多

关键词 木材水分 细胞壁孔隙 微波处理 脱木质素处理

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基于糠醇改性的木材细胞壁孔隙变化对水分的影响 被引量：2

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作者 王凯清 周子懿 马尔妮 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期127-136,共10页

【目的】为进一步分析木材细胞壁与水分之间的相互作用,探究了糠醇改性前后木材细胞壁在典型水分状态下物理环境(孔隙)的变化规律和细胞壁水分的结合状态。【方法】以速生青杨为研究对象,利用糠醇改性改变木材细胞壁水分存在的物理环境... 【目的】为进一步分析木材细胞壁与水分之间的相互作用,探究了糠醇改性前后木材细胞壁在典型水分状态下物理环境(孔隙)的变化规律和细胞壁水分的结合状态。【方法】以速生青杨为研究对象,利用糠醇改性改变木材细胞壁水分存在的物理环境,分别利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、傅里叶红外光谱和氮气吸附法考察绝干状态下改性材的微观形貌、改性剂分布、官能团和孔隙结构,并利用差示扫描热孔计法和二维低场核磁共振技术分析低湿、气干、高湿和纤维饱和状态下改性前后木材细胞壁物理环境的变化规律以及细胞壁水分的结合情况。【结果】糠醇改性后木材的质量增长率、体积增长率分别为35.1%和12.6%,并伴随细胞壁增厚现象。改性后木材细胞壁的比表面积和孔体积分别降低了29.9%、35.3%,糠醇树脂堵塞了木材细胞壁的部分孔隙。从低湿状态到纤维饱和状态,未处理材和改性材孔体积均呈现增加趋势,未处理材细胞壁孔径分布极大值从3.41 mm^(3)/g增加到5.65 mm^(3)/g,增加了65.7%,糠醇改性材细胞壁孔径分布极大值从2.99 mm^(3)/g增加到4.63 mm^(3)/g,增加了54.9%。在不同水分状态下,糠醇改性材的细胞壁孔体积均低于未处理材,并且在高湿环境下,水分对木材细胞壁孔体积影响更加明显。随着相对湿度升高,未处理材和糠醇改性材的含水率都增加,但是糠醇改性材含水率低于同等条件下的未处理材,吸湿性降低。含水率增加,未处理材和糠醇改性材细胞壁水分T_(1)/T_(2)值降低,水分移动性增加。糠醇改性材中两种细胞壁水分的T_(1)/T_(2)值远高于未处理材,进一步说明糠醇改性改变了木材细胞壁的物理环境,限域空间束缚增加使得水分子移动性降低。【结论】经糠醇改性后,糠醇树脂进入木材细胞壁并发生原位聚合,造成在绝干、低湿、气干、高湿、纤维饱和状态下,改性材细胞壁孔体积均低于未处理材,并且在高湿度状态下,孔体积表现出更大的增长率。物理环境的变化造成木材细胞壁容纳水分的空间减少,同时,水分子受到细胞壁的物理束缚增加,移动性降低。 展开更多

关键词 木材细胞壁 木材水分 相互作用 糠醇改性 孔隙结构

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可塑杨木单板3D结构材制备与力学性能研究 被引量：1

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作者 蒋向向 卢芸 +1 位作者 付宗营 苟进胜 《木材科学与技术》 北大核心 2024年第6期55-61,共7页

以杨木单板为原料,通过脱木质素处理结合空气干燥和水浸工艺,制备具有优异折叠成型性能的塑性杨木单板。利用波浪状模具并结合组装工艺,最终制备模制木材和3D结构材。采用多种表征手段系统分析塑性杨木单板的宏/微观形貌以及3D结构材的... 以杨木单板为原料,通过脱木质素处理结合空气干燥和水浸工艺,制备具有优异折叠成型性能的塑性杨木单板。利用波浪状模具并结合组装工艺,最终制备模制木材和3D结构材。采用多种表征手段系统分析塑性杨木单板的宏/微观形貌以及3D结构材的结构稳定性和抗压强度。结果表明,塑性杨木单板在沿木纤维方向上表现出最大的拉伸强度为190.67 MPa,约是未处理单板的5倍;单层3D结构材的抗压强度为0.97 MPa,具有优异的结构稳定性和机械支撑力。通过层层组装制备的多层3D结构材具有轻质高强等优点,为木材的高值化利用提供了新思路。 展开更多

关键词 杨木单板 塑性单板 模压成型 3D结构材 力学性能

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黄连木生物柴油及其低温流动性能研究 被引量：16

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作者 蒲志鹏 王卫刚 +2 位作者 蒋建新 杨婷 马蕾 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期56-61,共6页

经分析,黄连木种子含油率49.3%,种子油酸值为每克油含41.04 mg KOH,含有较高的游离脂肪酸。种子油中脂肪酸组成主要为棕榈酸、亚油酸和油酸,其中主要不饱和脂肪酸含量高达82.4%。由于游离脂肪酸含量高,黄连木种子油采用酸碱催化剂分步... 经分析,黄连木种子含油率49.3%,种子油酸值为每克油含41.04 mg KOH,含有较高的游离脂肪酸。种子油中脂肪酸组成主要为棕榈酸、亚油酸和油酸,其中主要不饱和脂肪酸含量高达82.4%。由于游离脂肪酸含量高,黄连木种子油采用酸碱催化剂分步甲酯化制备生物柴油。HPLC分析表明:第一步H2SO4催化反应主要转化游离脂肪酸,第二步碱催化通过酯交换完全转化为脂肪酸甲酯和甘油。黄连木生物柴油的燃油性能指标符合美国ASTMD6751-02生物柴油标准,表明黄连木是生产生物柴油的理想木本油料。研究评价了3种柴油降凝剂和乙醇对生物柴油低温流动性的影响,其中BJN-B降凝剂和乙醇能够有效降低黄连木生物柴油的凝点、倾点和冷滤点,加入1.40%BJN-B时能将黄连木生物柴油的冷滤点降低6℃。通过光学显微镜观察了不同实验条件下生物柴油的结晶情况,结果表明BJN-B降凝剂能够有效抑制晶体变大,并且分散晶体,从而改善生物柴油的低温流动性。 展开更多

关键词 黄连木 生物柴油 降凝剂 低温流动性能

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苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂结构与胶接性能关系研究 被引量：11

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作者 范东斌 刁艳 +2 位作者 李建章 方艳平 卢虹 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期15-19,共5页

在树脂反应初期和后期分别添加尿素合成了苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂。通过PUF树脂的胶合板制备实验,研究了反应后期尿素的添加量及热压温度对胶合板胶合强度的影响;使用13C液体核磁分析(13C-NMR)对不同尿素添加量的PUF树脂的微观... 在树脂反应初期和后期分别添加尿素合成了苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂。通过PUF树脂的胶合板制备实验,研究了反应后期尿素的添加量及热压温度对胶合板胶合强度的影响;使用13C液体核磁分析(13C-NMR)对不同尿素添加量的PUF树脂的微观结构进行表征,探讨了树脂结构与胶合板胶合强度之间的关系。结果表明:在PUF树脂的合成后期加入的尿素参与了树脂的共缩聚反应;当尿素添加量为89.4%、热压温度为150℃时,PUF树脂胶接胶合板符合Ⅰ类胶合板标准要求;PUF树脂中低分子的取代脲以及羟甲基脲共同影响着PUF树脂固化后的物理性能。 展开更多

关键词 苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂 13C核磁分析 树脂结构 胶合强度

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废弃人造板热解特性及其产物性质的研究 被引量：9

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作者 母军 于志明 +1 位作者 张德荣 金小娟 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期125-128,共4页

为了解废弃人造板的热解特性及其产物特性,提高废弃人造板热解产物的定向应用价值,采用废弃刨花板和纤维板作为研究对象,热解终温分别为300、400、500、600℃,以100、150℃/h两个升温速度在电控炭化炉中进行低温热解处理,观测了不同终... 为了解废弃人造板的热解特性及其产物特性,提高废弃人造板热解产物的定向应用价值,采用废弃刨花板和纤维板作为研究对象,热解终温分别为300、400、500、600℃,以100、150℃/h两个升温速度在电控炭化炉中进行低温热解处理,观测了不同终温和升温速度对废弃人造板的热解炭化过程及热解炭化产物得率的影响。从固体炭化物产物及液体冷凝物的物化性质,分析了废弃人造板低温热解产物的特性。结果表明:随热解温度升高,废弃人造板热解烟气温度出现两个峰值对应于炉内温度150、250℃;同一热解条件下,纤维板的热降解程度大于刨花板的。随热解终温升高,固体及液体产物得率降低,气体得率上升。纤维板热解液体产物呈弱碱性,而刨花板热解液体产物呈弱酸性;人造板热解固体产物均呈弱碱性。有机元素分析显示:随热解终温上升,N、H含量降低,C含量上升,纤维板固体产物的N含量高于刨花板的。 展开更多

关键词 废弃人造板 热解 热解特性 热解产物

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