MUG生物质树脂/硅酸钠木材改性剂的优化制备

【目的】通过优化葡萄糖/三聚氰胺/尿素树脂（MUG）的葡萄糖配比及MUG树脂与硅酸钠的配比,减少二氧化硅及葡萄糖羟基残留,以改善改性材吸湿、尺寸不稳定等问题。【方法】设置葡萄糖、三聚氰胺、尿素物质的量比为m∶1∶4（m分别为2,4,6,8,10和12）,根据红外解析树脂预聚程度,测定树脂黏度、固含量和水溶倍数等性能,筛选出优化MUG树脂的葡萄糖配比;将优化制备的MUG树脂与硅酸钠复配得5种改性剂：G₅S₂₅、G₁₀S₂₀、G₁₅S₁₅、G₂₀S₁₀、G₂₅S₅G代表MUG树脂,S代表硅酸钠,下标数值代表其在改性剂中的质量分数）,通过测定改性材黏度、pH值和改性材的密度、增重率、吸水率、尺寸稳定性、力学性能,优化MUG树脂与硅酸钠的复合配比。【结果】①随着葡萄糖增加,MUG树脂的黏度、固含量增大,水溶性好,储存更稳定。②红外分析表明,随着葡萄糖增加,MUG树脂在1 667 cm^-1处的酰胺羰基峰、在1 630 cm^-1处的酰胺N—H键弯曲振动峰均变小,在1 552和1 421 cm^-1处的亚氨基树脂特征峰、在770 cm^-1处的呋喃环特征峰均增强;当葡萄糖物质的量比增大至8以上时,上述吸收峰强度无明显变化,故葡萄糖物质的量比宜为8。③随着树脂含量增加,MUG树脂/硅酸钠改性剂的黏度增大、pH值降低,G₂₅S₅改性剂不稳定、易产生沉淀。④各组改性材中,以G₂₀S₁₀改性材的增重率最大、吸水率最低,径向、弦向、体积湿胀率最低;与素材相比,其密度提高了60.9%,浸水144 h时的吸水率下降35.4%;其径向、弦向、体积抗湿胀率分别为60.81%,34.20%和51.87%,抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度均比素材明显提高。【结论】MUG树脂能有效抑制硅酸钠引起的吸湿和皱缩,二者的优化复配比例为质量分数20%树脂和质量分数10%硅酸钠。     

有机杂化硅石改性材的制备及性能

为了增强无机改性组分与木材组分间的联结作用,分别在硅石溶液化过程中或硅石溶液中加入硅油,制得硅油同步杂化复合硅改性剂（SC₁）、硅油分步杂化复合硅改性剂（SC₂）;分别用有机偶联剂对模数1.0的硅酸钠溶液和模数2.4的硅石溶液进行杂化,制得偶联剂杂化硅酸钠溶液改性剂（HS₁）、偶联剂杂化复合硅改性剂（HS₂）;测试分析改性剂溶液性能及浸渍改性杨木的物理力学性能。结果表明：（1）硅石溶液化过程中加入硅油同步杂化,不影响二氧化硅转化率,溶液更稳定,模数较小的HS₁,pH值更大、黏度更小、储存期更长;（2）有机杂化可进一步提升改性材密度10%以上,复合硅改性杨木的吸药量均达250%以上,质量增加率、密度均提高45%以上;（3）有机杂化能有效降低硅石溶液改性材的吸湿性,4种复合硅改性材中,SC₂改性材的吸湿性最小,HS₁比HS₂改性材的吸湿性更大,说明改性剂中二氧化硅模数越大,改性材吸湿性越小;（4）与素材相比,硅石溶液...     

复合硅改性热处理杨木的制备及性能

[目的]针对木材树脂改性剂释放甲醛不环保,无机改性材吸湿性高等问题,将廉价易得的硅石粉溶液化,再有机杂化,制得高渗透、环保、防火的水溶性木材复合硅改性剂,通过真空加压浸渍处理和热处理联合改性,可以有效提高木材的物理力学和阻燃等性能.[方法]分别制备硅油复合硅改性剂(SC2)和偶联剂杂化硅改性剂(HS2),对人工林杨木进...     

木材中硅石初探

很多木材细胞中含有少量的二氧化硅、草酸钙、碳酸钙等无机晶体,这些无机物质在木材中起到了提高木材本身机械强度、物理强度,克服木材自身缺陷(如:易腐性、易燃性、尺寸不稳定性、各向异性、变异性、不耐候性)等优点,在结构上这些无机物质与其木材本身构成了一种复合材料,即木材—无机质复合材料.随着材料科学的进步和发展,材料复合化已成为当代材料科学发展的前沿.生物矿化采用有生命的活立木为研究对象,将研究对象从“死”细胞变为“活”材料,为木材传统改性向木材生物改性发展找到了一个契入点.所以要实现木材/无机质生物矿化复合材料的人工模拟,大量地开发该新型材料,其关键还是探讨木材中无机硅石的分布、形态、以及含量等相关情况,从而获取生物矿化所形成的木材/无机质结构复合材料的形成机理,以此来指导木材的生物改性或木材/无机复合材的仿生模拟.因此文中主要对生物矿化木材中矿物质的形状、分布及其含量进行了探讨,以便成功地进行木材/无机质复合材料生物矿化的人工模拟.     

杉木增强-染色复合改性剂的制备工艺

将水溶性三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)与红、蓝两种颜色的水溶性酸性染料、活性染料、碱性染料和直接染料共8种染料分别复配后浸渍处理杉木,考查复合染色剂的储存稳定性、上染性和染色材的颜色、色牢度等性能。筛选出适宜的染料品种、染液pH值、染料质量分数和染色助剂,从而制得MUF型木材多效染色改性剂。结果表明:以pH值为8左右的浸渍用MUF溶液为主剂,加入1%质量分数的酸性大红G染料和1%质量分数的Na_2CO_3助剂,可制得储存期长、渗透性高的MUF型复合染色剂,增强-染色复合改性杉木的上染性和色牢度良好,其密度、抗弯弹性模量和抗弯强度分别提高67.8%、43.8%和66.6%,与MUF增强改性材相当。     

功能型木材改性剂对速生杨木物理力学性能的改性效果

以速生杨木为研究对象,通过木材改性剂对速生材浸渍强化处理,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、傅氏转换红外线光谱分析仪对改性前后的木材进行表征,并分析改性前后木材的物理性能。结果表明：经木材改性后,速生材物理性能显著提高。X射线衍射仪数据表明,木材改性剂使木材结晶度从39．65％降到36．89％,能谱分析仪结果显示：氮（N）氧（0）碳（C）元素在木材内部分布均匀,扫描电子显微镜谱图分析了禾材改性剂在木材管孔中的分布,最后红外光谱图表明改性剂与木材内部集团发生交联反应．并且羟基数目大量减少。图4表1参7     

HPT改性剂的制备及其对橡胶木的应用

为改善橡胶木的尺寸稳定性和阻燃性能,以三聚氯氰、正辛胺、γ-氨基丁酸、3-巯基-1,2,4-三氮唑为原料合成一种木材改性剂2-辛胺基4-(2-羧基-丙胺基)6-(1,2,4-三氮唑-3-硫基)-1,3,5-均三嗪(HPT).通过质谱(MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)对其结构进行鉴定.考察橡胶木的尺寸稳定性,并采用接...     

观光木人工林木材物理力学性质的研究

为了摸清观光木人工林木材的基础材性,对其进行合理的开发和利用,测定和分析了27年生观光木人工林木材的主要物理力学性质。结果表明,观光木人工林木材属轻密度等级材;体积干缩系数属小,差异干缩属中等。抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和冲击韧性分别为79.79、6 517.88、42.38 MPa和26.01 kJ·m^-2,对应的强度等级分别为2级、1级、2级和2级;端面、弦面和径面的硬度分别为43.66、30.62 MPa和27.48 MPa,其中端面和弦面硬度均达到了中等硬度水平。木材的综合强度为122.17 MPa,属高强度树种;木材的综合品质系数达到2 929.7×10⁵ Pa,属于高等级材。     

文县杨木材构造特征及木纤维特性的研究

在对文县杨木材宏观构造和微观构造特征观察记载的基础上,重点研究了文县杨的木纤维特性.结果表明,文县杨木纤维含量高达63%,纤维长度1 209μm,长宽比57.4,壁腔比0.293,是一种优良的造纸原料.     

辊压预处理改善树脂浸注的均匀性

利用质量增加率、变形回复等评价酚醛树脂浸注均匀性的同时,探讨了辊压预处理对改善树脂浸注均匀性的作用效果。研究表明,辊压预处理使质量增加率提高而且变异减小;进一步研究表明,质量增加率在纤维方向的分布更趋均匀。辊压预处理使变形回复率大大降低且变异明显减小。从木材断面的变化来看,没有发生断面不规则突起现象。说明辊压预处理提高了树脂的浸注性,改善了树脂浸注均匀性,而且也有利于变形的固定。     

杨木材性的化学改良技术

从尺寸稳定性处理,木质复合材料,强化处理等几个方面 介绍了近十几年来,杨木化学改性技术研究的最新进展。     

硅溶胶浸注-热处理改性橡胶木物理性能初探

采用硅溶胶作为浸注改性液,分析橡胶木经过浸注及浸注一热处理改性后物理性能的变化。结果表明：浸注改性使橡胶木增重率提高约20％,气干密度提高15％,平衡含水率降低6％,径向及弦向气干湿胀率均降低20％左右;而橡胶木浸注一热处理材与热处理材相比,质量损失率降低15％,气干密度提升约15％,平衡含水率降低8％,径向及弦向气干湿胀率则分别降低约5％和20％。     

人工林杨树木材密度变异规律的研究

以生长在3种滩地类型下3个无性系杨树为研究对象,用微密度的测定方法对人工林杨树木材密度径向和纵向变异规律进行了研究。结果表明,3个滩地类型间的杨树木材密度差异不显著,而不同无性系间和不同高度间木材密度差异显著。3个杨树无性系株内木材密度的径向变异有3种模式,即由髓心向外木材密度逐渐增加,由髓心向外木材密度逐渐递减和由髓心向外木材密度先降低,到一定年龄后再增加,但以由髓心向外木材密度逐渐递减为主要模式。3个杨树无性系株内木材微密度的纵向变异规律为自基部沿树干向上逐渐增大,到了最大值之后,再向上又略有减小。     

不同栽植密度对意杨人工林木材性质的影响

以长江滩地 3种栽植密度 (株行距分别为 3m× 4 m,4 m× 5m,5m× 6m)下的 3个品系速生人工林杨树木材 [欧美杨无性系 72杨 ( Populus× euramericana cv. -72 /58) ,美洲黑杨无性系 63杨( P.deltoidescv. -63/51 )和 69杨 ( P.deltoidescv. -69/55) ,以下简称 72杨、 63杨、 69杨 ]为对象 ,探讨不同栽植密度对杨树人工林木材性质的影响。结果表明 :( 1 )同一无性系在不同栽植密度下以及相同栽植密度下不同无性系杨树纤维形态特征、微纤丝角、组织比量值都有差异 ,方差分析结果表明 :除 63杨和 69杨胞壁厚度、壁腔比、柔性系数和 72杨微纤丝角、木射线比量在 3种栽植密度下差异显著外 ,其余性状差异不显著 ,说明林分初植密度对多数解剖性质无显著影响。 ( 2 )不同品系杨树在不同栽植密度下主要解剖特征的径向变异趋势基本相同 ,但变异幅度随不同栽植密度、不同品系和解剖特征而不同。其中 ,壁腔比、微纤丝角、导管比量、木射线比量随栽植密度变化变幅最大 ,而纤维长度、纤维比量变幅较小 ,但所有解剖特征的径向变异曲线在 6年左右都有一个明显的过渡点。 ( 3)栽植密度对 72、 63、 69杨木材物理力学性质的影响因材性指标的不同而不同 ,总体来说 ,栽植密度越大 ,基本密度、抗弯弹性模量和抗弯强度越小 ,干     

人工林和天然林红松幼龄材与成熟材的界定及解剖、物理性质的比较

根据人工林和天然林红松的管胞长度、生长轮宽度、生长轮密度和晚材率等性能指标的测试结果,采用最优分割法分析得出：人工林红松幼龄材与成熟材的界限为15a,天然林红松幼龄材与成熟材的界限为35a。通过人工林和天然林红松解剖、物理性质的比较,总体上表现为幼龄材性质低于成熟材,人工林材性劣于天然林。     

木粉含量对木粉-HDPE复合材料物理力学性能的影响

通过研究木粉含量对杨木粉-HDPE复合材料密度、吸水率、力学性能和流变行为的影响,结果发现：木粉含量由50%增加到70%时,复合材料的密度增大了15%,吸水率变大,弯曲强度提高了10%,弹性模量提高了约78%,但冲击强度下降了32%;流变研究表明,随着木粉含量增加复合材料的类固体行为更加显著。     

硅气凝胶在木材-纳米无机质复合材料中的应用

气凝胶是一种新型的纳米多孔结构材料,具有可在纳米尺度控制和剪载的连续的三维网络结构,具有许多优异的性能和广阔的应用前案。结合气凝胶的制备过程,阐述了气凝胶的概念、性能、CO2超临界干燥工艺,探讨了硅气凝胶与木材的结合方式,随着二氧化硅气凝胶在木材科学与技术中的应用,必将给无机质复合木材的研究带来新的动力。     

杨树造纸用材林短轮伐期栽培的适宜性

以P-15A杨、I-214杨和沙兰杨为材料进行试验研究。通过对其生物产量的调查、材性指标的测定和经济效益的计算资料进行分析研究,我们认为所研究地区进行杨树短轮伐期栽培以生产造纸原料是适宜的。选择速生杨树品种、确定合理的造林密度和轮伐年限是提高其生物产量、保证用材质量和良好效益的根本措施。     

杨木塑合木制备初探Ⅲ．杨木塑合木的红外光谱分析

对选定工艺条件下的各种杨木塑合木进行了傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析，确定改性试剂在木材组织内与细胞壁高聚物发生了接枝反应。