热处理复合硅石溶液改性杨木的性能及机理研究

将硅石溶液经有机硅烷杂化后浸渍人工林杨木,再对其进行热处理,测试分析改性材的物理力学性能、化学结构及形貌特征,探讨木材联合改性机理。结果表明:1)复合硅石溶液改性使杨木的密度、强度和阻燃性均显著提高,但尺寸稳定性欠佳,热处理可明显增强其尺寸稳定性和阻燃性;2)改性剂填充固化于木材细胞腔,甚至渗入细胞壁中,可起到有效的增强作用;3)热处理可促进改性剂与木材组分发生稳固的Si—O—Si化学结合;4)联合改性材中Si原子配位数增多,缩聚固化程度更高,稳定性增强。复合硅石溶液/热处理联合改性是一种应用前景广阔的绿色木材改性技术。     

纯桉木纯杨木与桉杨组合实木复合地板性能比较的研究

通过正交试验研究了纯桉木、纯杨木与桉杨组合实木复合地板基材的最佳生产工艺,然后设计不同的桉杨组坯方式,研究纯按木、纯杨木与桉杨实木复合地板的性能.试验结果表明:桉杨组合生产实木复合地板是可行的,并且以桉杨组合方式五,即中间放置3层杨木单板,然后对称放置4张桉木单板,这样生产的实木复合地板的综合性能优于全桉、全杨和其他的桉杨组合方式.     

锡铋合金/微波膨化木复合材料表面温度变化规律及影响因素

为了给锡铋合金/微波膨化木复合材料(WMC)作为地采暖地板基材的应用提供理论支撑,选择低熔点锡铋合金和微波膨化木为原料,通过真空浸渍方法制备填缝型WMC,采用多通道温度记录仪、恒温加热仪和红外热成像仪分析木材纹理方向、加热温度和受热面积对WMC温度变化规律的影响及原因.结果表明:不同纹理方向对WMC温度变化存在较大影响...     

浸渍杨木用间苯二酚树脂剪切强度的研究

主要研究了间苯二酚树脂胶黏剂的制备,用其冷压氨基类树脂改性浸渍杨木,用于木结构房屋建筑。通过正交试验研究了甲醛与间苯二酚物质的量比、胶黏剂与固化剂质量比、冷压时间等条件对间苯二酚树脂胶黏剂性能湿剪切强度结果的影响。采用红外光谱、电镜分析与热重分析仪等分析,表征了间苯二酚树脂的结构与性能,且对树脂与试件断面处进行断面微观形貌分析。研究结果表明:当甲醛n(F)∶间苯二酚n(R)=0.8∶1,胶黏剂∶固化剂=10∶3,冷压60 min时,其检测结果为湿剪切强度6.12 MPa,煮沸剥离满足2个周期,满足GB/T 26899—2011《结构用集成材》标准要求。     

低分子量脲醛树脂浸渍杨木强化材的饰面性能研究

本文以速生杨木脲醛树脂强化材为研究对象,研究改性后强化材的饰面特性。测试3种不同极性液体在试件表面的接触角,并计算表面自由能;对不同增重率的杨木进行表面胶合质量检测,研究脲醛树脂浸渍处理杨木对其表面胶合质量的影响;利用傅里叶红外光谱分析杨木浸渍后表面官能团的变化。结果表明:经过浸渍后,杨木润湿性增强。3种液体在强化材表面的接触角均小于未处理材与液体的接触角,随着杨木强化材增重率的增加,表面自由能呈增加的趋势。杨木强化材表面胶合强度随着增重率的增加先增大后减小,在增重率为20%时表面胶合强度最大。红外图谱显示,在波数3 340、2 917、1 738、1 643~1 240 cm-1等处,经过脲醛树脂浸渍后强化材的波峰不同程度的强于未处理材。综上所述,脲醛树脂强化材的饰面性能与增重率相关,随着增重率的增加饰面性能先增加后下降。     

I-69杨人工林养分循环的研究

对首个轮伐期内I-69杨人工林养分循环的定位试验结果表明:(1)速生期叶片养分年平均适宜范围值:N(2.98％～3.37％)＞Ca(2.26％～2.95％)＞K(0.65％～0.73％)＞Mg(0.35％～0.46％)＞P(0.11％～0.13)％),属喜N、Ga树种.(2)速生期叶片养分的年、月变异极显著,林木生长规律一致,叶片对养分吸收、积累、分配与转移的动态变化反映了体内养分循环的特性.林木生物量分配顺序各年都相同:干＞枝＞侧根＞主根＞干皮＞主根皮,叶随林龄增加递减;养分分配速生期为:侧根＞枝＞干＞干皮＞主根＞主根皮,后期枝、干大于侧根,叶随林龄增加递减,但养分分配比叶高于于.生物养分量的积累与分配与林木生长一致.(3)该森林生态系统内养分循环速率:生长前期为0.47,后期为0.28;养分利用率也不同,前期生产1t干物质需要的主要养分量分别为:N:7.6 kg,Ca:4.97 kg,K:1.89 kg,Mg:0.84 kg,P;0.26 kg,后期则为N:4.3 kg,Ca:6.34 kg,K:1.39 kg,Mg:1.14 kg,P:0.18 kg.人工林采伐后年平均移出养分量占土壤相应年平均速效养分量为:N:36.80％,P:52.8％,K:19.73％.支出较大.但是土壤养分供给水准较高,在该森林生态系统中,以林木和土壤为主导的养分循环仍处于动态平衡的良性循环之中.     

FRW阻燃杨木胶合板物理力学性能和阻燃性能的研究

选用新型木材阻燃剂FRW处理杨木单板,研制阻燃性能优异的FRW阻燃杨木胶合板,并对其各项物理力学性能和阻燃性能进行了测试.结果表明:FRW阻燃杨木胶合板的物理力学性能可达到GB 9846-2004《胶合板普通胶合板通用技术条件》的规定,阻燃性能达到日本标准JISD1322-77中规定的难燃一级品标准和中华人民共和国公共安全行业标准GA/T42.1-92《阻燃木材燃烧性能试验方法--木垛法》的规定.     

Ⅰ-69杨人工林养分循环的研究

对首个轮伐期内I-69杨人工林养分循环的定位试验结果表明:(1)速生期叶片养分年平均适宜范围值:N(2.98%3.37%)>Ca(2.26%2.95%)>K(0.65%0.73%)>Mg(0.35%0.46%)>P(0.11%0.13)%),属喜N、Ga树种。(2)速生期叶片养分的年、月变异极显著,林木生长规律一致,叶片对养分吸收、积累、分配与转移的动态变化反映了体内养分循环的特性。林木生物量分配顺序各年都相同:干>枝>侧根>主根>干皮>主根皮,叶随林龄增加递减;养分分配速生期为:侧根>枝>干>干皮>主根>主根皮,后期枝、干大于侧根,叶随林龄增加递减,但养分分配比叶高于干。生物养分量的积累与分配与林木生长一致。(3)该森林生态系统内养分循环速率:生长前期为0.47,后期为0.28;养分利用率也不同,前期生产1t干物质需要的主要养分量分别为:N:7.6 kg,Ca:4.97 kg,K:1.89 kg,Mg:0.84 kg,P;0.26 kg,后期则为N:4.3 kg,Ca:6.34 kg,K:1.39 kg,Mg:1.14 kg,P:0.18 kg。人工林采伐后年平均移出养分量占土壤相应年平均速效养分量为:N:36.80%,P:52.8%,K:19.73%。支出较大。但是土壤养分供给水准较高,在该森林生态系统中,以林木和土壤为主导的养分循环仍处于动态平衡的良性循环之中。     

杉木和"三北"一号杨磨木木质素化学官能团特征的研究

本研究使用Bjrkman的提取方法,分离出针叶材杉木和阔叶材"三北"一号杨的磨木木质素(MWL),并采用Lundguist方法对分离出的MWL进行提纯.用红外光谱仪(FTIR)、超导核磁共振波谱仪(1HNMR)、液相色谱(HPLC)及紫外/可见分光光度仪(UV)测定了这两个树种MWL的化学结构和官能团.结果表明:(1)杉木木质素碳的含量较杨树高1.23%,氢和氧的含量分别低0.22%和0.85%,"三北"一号杨木质素中的甲氧基含量比杉木的高6.26%.(2)杉木和"三北"一号杨两种磨木木质素的苯基丙烷结构单元的经验式分别为C9H8.08O2.46(OCH3)0.94和C9H7.86O2.33(OCH3)1.41.(3)杉木磨木木质素中的脂肪族羟基(OHaliph)和酚羟基(OHph)数在每C9单元中分别是0.93和0.25,分别占总羟基的78.8%和21.2%."三北"一号杨磨木木质素中的脂肪族羟基(OHaliph)和酚羟基(OHph)数在每C9单元中分别是1.02和0.49,分别占总羟基的67.5%和32.5%.(4)杉木与"三北"一号杨磨木木质素在210nm附近的吸收波长基本相同.但在280nm附近杨树磨木木质素的吸收波长为280.2nm,而杉木磨木木质素由于愈疮木基丙烷产生了深色化效果,使吸收波长向长波长方向移动至282.2nm.(5)杉木的红外光谱吸收峰强度具有典型的针叶材特征,"三北"一号杨磨木木质素的红外光谱吸收峰强度与温带阔叶材的特征不完全吻合.(6)杉木和"三北"一号杨磨木木质素中每C9单元的β-O-4结构的平均质子数分别为0.33和0.50.β-5结构(苯基豆满香)中的平均H质子数量分别为0.23和0.16.β-β结构中Hα的平均质子数量分别为0.92和0.67.     

杨木屑木聚糖碱法提取及其制备低聚木糖的工艺研究

为充分利用杨树资源,以杨木加工废弃物杨木屑为原料,研究碱法提取木聚糖的工艺条件,并采取酶法制备低聚木糖。以质量分数为1%的稀硫酸预处理可以有效提高杨木屑木聚糖的得率,较对照组提高了2倍。对比3种碱液(NaOH、KOH和NaHCO_3)提取杨木屑木聚糖的得率,以NaOH提取的木聚糖得率最大。通过单因素和正交试验优化NaOH提取杨木屑木聚糖的条件,结果显示碱液质量分数10%,固液比1∶10(g∶mL),温度120℃下提取3 h所得的木聚糖得率可达到20.7%,且四因素对提取得率的影响显著程度依次为提取温度碱液质量分数提取时间固液比。碱法提取杨木屑木聚糖酸水解后产物由88.69%D-木糖、4.76%纤维二糖和6.62%葡萄糖组成且不含有阿拉伯糖,说明碱法提取的杨木屑木聚糖支链上主要连有木糖。以碱法提取杨木屑木聚糖为底物,优化了来源于嗜热菌Dictyoglomus thermophilum的重组木聚糖酶Xyn B-DT的酶解适宜条件:在温度70℃,pH 6.0,酶用量3.00 U/m L,反应时间12 h后,杨木屑木聚糖水解产物中以木二糖和木三糖为主,并含有少量木四糖,降解率达86.2%。研究结果为杨木屑木聚糖的高值化利用奠定了基础。     

绿木霉NY45对木材腐朽菌的抑制作用及机理研究

为探索木材生物防腐,以绿木霉（Trichoderma virens,NY45株系）为对象,研究其对木材白腐菌彩绒栓菌（Trametes versicolor,Tv）及褐腐菌密粘褶菌（Gloeophyllum trabeum,Gt）的抑制效果并探索抑制机理。结果表明：NY45对两种腐朽菌均有明显的抑制作用,经NY45孢子液处理的毛白杨木材,其耐腐等级从IV级（不耐腐）提升到I级（强耐腐）;NY45生长速度远快于木材腐朽菌,可以迅速抢占空间和竞争营养,并能寄生、覆盖、消解木材腐朽菌菌丝,其易挥发性物质对Tv和Gt抑制率分别为18.55%和45.69%,难挥发性代谢产物对两种木材腐朽菌的抑制率均超过90%。NY45有潜力作为木材腐朽生物防治菌进一步开发利用。     

低循环风速下木材表层水分蒸发的试验研究

木材干燥过程中,介质循环速度是一个影响木材干燥的重要工艺参数.在木材各含水率阶段,通过试验分析研究不同介质循环速度对木材干燥速度的影响.结果表明,介质循环速度对干燥速度的影响显著,但其影响随木材含水率（MC）的降低而减弱.在低介质循环速度条件下,试件MC大于45％时,表现为木材干燥速度和木材含水率偏差（△MC）随循环风速的增加而增加,呈显著正相关关系;试件MC介于35％ ～ 45％之间时,正相关关系存在但不显著;试件MC小于35％时,干燥室内循环风速的大小不影响木材的干燥速度和木材含水率偏差（△MC）.对试件表层含水率分析,试件表层含水率大于25％时,试件表面循环风速对试件表层含水率的影响显著;试件表层含水率小于25％时,试件表面循环风速对试件表层含水率的影响很小,不同循环风速下试件表层含水率基本一样.     

速生杨木改性材力学及胶合性能的研究

采用氨溶季胺铜防腐剂(ACQ-D)和自制低分子酚醛树脂预聚体(PF),通过满细胞真空浸渍的方法对速生杨木进行了防腐和增强化学改性处理.对改性前后材料的基本力学强度性能,以及素材、增强改性材、防腐改性材和防腐增强改性材任两种材料的胶合强度进行了测试和分析.结果表明,试验范围内,防腐处理对材料的力学性能影响不大;PF增强改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度分别提高了97.11、83.36、125.53%、37.01%,防腐后增强改性材对应指标值分别提高了101.34、75.05、111.83%、32.60%,符合日本JAS标准中E类指标结构用材要求.PF增强改性材与其它材料进行胶合,压缩剪切胶合强度均大于11 MPa,木破率大于90%,能够满足日本集成材JAS标准的规定.     

向日葵秸秆对U(VI)和Pb(Ⅱ)的选择吸附性能及机理研究

以含有单一的U(VI)、Pb(Ⅱ)溶液以及U(VI)和Pb(Ⅱ)混合溶液为吸附质,系统探讨了pH值、吸附剂量、吸附时间和初始离子浓度对向日葵秸秆吸附效果的影响。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、粒内扩散模型、Langmuir和Freundlich等温吸附方程对实验数据进行拟合,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析,并对吸附机理进行探讨。结果表明:吸附20 mg/L的U(VI)-Pb(Ⅱ)溶液的最佳pH值为4.0、吸附剂量为2.0 g/L、吸附时间为720 min,U(VI)和Pb(Ⅱ)的去除率分别为77.55%、87.44%;U(VI)和Pb(Ⅱ)的吸附动力学在单离子和复配体系下均符合准二级动力学模型;吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型,单离子最大吸附量分别为327.0和67.59 mg/g,且当U(VI)高于200 mg/L时Pb(Ⅱ)的吸附过程也能用Freundlich模型描述。当离子初始浓度较低时向日葵秸秆对Pb(Ⅱ)具有更高的吸附选择性,而较高时则相反。向日葵秸秆吸附前后的SEM、EDX和FT-IR图谱表明,吸附U(VI)和Pb(Ⅱ)的主要方式为络合和离子交换。