低分子量酚醛树脂浸渍人工林木材研究进展

人工林木材的大量利用缓解了木材供需矛盾,对一些材质较差的人工林木材的改性成为迫切需要解决的重点课题。采用低分子量的酚醛树脂对人工林木材进行浸渍改性,可以使人工林木材的各项物理力学性能得到不同程度的改善,该技术可大大拓宽许多人工速生林木材的应用范围,实现其高附加值利用,是一种非常有前景的木材改性技术。概述了人工林木材浸渍改性的机理,酚醛树脂性能、浸渍工艺和木材材性对浸渍的影响,并提出了存在的问题和今后研究的趋势,为人工林木材浸渍改性的进一步研究提供参考。     

无机质复合木材的复合工艺与性能

以我国丰富的速生人工林杨树木材为原料,以含硅、铝、硼、磷元素的离子化合物为浸渍溶液,采用双离子扩散的方法,通过浸渍木材后,使离子在木材孔隙内或细胞壁上发生沉淀反应,所得到的复合材料称为无机质复合木材。由于生成了不溶于水的沉淀物填充在木材的孔隙内,所以改善了木材的热分解特性和强度性能。研究表明,采用负压-正压试验处理设备强制将浸渍溶液灌注入木材内比室温常压浸渍的效果好,增重率能够提高3~5倍;用电子显微镜观察处理木材,无机质物质填充了木材的导管、木纤维和纹孔;热重分析表明,处理材热分解的峰顶点在420℃,到550℃失重率为32 %。在研究范围内,处理材的强度与其增重率呈现正相关关系。     

木材断裂解离分形特征与分形断裂力学模型研究

目的 以椴木为研究对象,研究冲击载荷作用下椴木试件的断裂解离形貌特征和断裂力学特性,建立适用于木材原料断裂解离的分形断裂力学模型,并对其断裂解离力学行为进行描述。方法 对椴木试件进行冲击加载试验,分析试件断口的形貌特征和断裂力学特性,构建适用于木材原料断裂解离的分形断裂力学模型。结果 椴木试件横向冲击断裂断口裂纹形状和断口形貌特征比纵向冲击复杂,横、纵向冲击断裂断口均具有分形特征;椴木试件纵向冲击断裂韧性均值是横向冲击断裂韧性均值的1.112倍,椴木试件横、纵向冲击断口的分形维数均值分别为2.063 5和2.075 1,椴木试件横、纵向冲击韧性与其断口分形维数之间存在线性正相关关系,拟合优度分别为0.778 7和0.812 2;构建的木材原料断裂解离临界解离应力和断裂韧性的分形断裂力学模型也适用于脆性材料。结论 在木材原料冲击断裂解离时,木材原料初始裂纹长度越短,断裂解离断口越粗糙复杂,木材原料断裂解离所需要的能量越大;当裂纹沿着与冲击加载力方向垂直成大约1.055rad方向扩展时所需的能量最小,木材原料最易沿该方向进行断裂解离。     

超高分子量聚乙烯纤维增强对木材破坏形貌及承载性能影响

选用PUR木材层压胶,设计"刨光锯材-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维-单板"3层结构木质复合材,探索研究了UHMWPE纤维增强对木材抗弯性能、剪切性能以及单板厚度对其增强效果影响,并利用红外光谱(FT-IR)对脱粘纤维进行表征,进而对UHMWPE纤维增强机理进行了分析。结果表明,PUR木材层压胶可用于UHMWPE纤维/木材的复合,UHMWPE纤维增强明显改变了木材破坏过程和破坏形貌,提高了木材的承载性能,同时UHMWPE纤维增强效果与单板厚度密切相关。UHMWPE纤维的加入降低了胶合界面的剪切性能。     

漂烫处理对老山芹速冻贮藏护色效果的影响

目的研究在老山芹(Heracleum Moellendorffii)速冻贮藏过程中,高温漂烫技术对其过氧化物酶(Peroxidase,POD)吸光度值及色泽的影响,为蔬菜加工提供理论依据。方法以新鲜老山芹为原料,采用单因素实验考察漂烫时间、漂烫温度、料液比对过氧化物酶吸光度值、黄化程度(E2)的影响,并以响应曲面法优化漂烫工艺。结果当漂烫时间为180 s,漂烫温度为90℃,料液比(老山芹质量与水体积之比,g/mL)为1∶11时,POD吸光度值为0.001,黄化程度为802.51,较未经过处理的样品均表现为极显著(P<0.01)。结论响应曲面实验可以很好地对老山芹高温漂烫灭酶护色工艺参数进行优化,优化后的工艺对保护老山芹固有色泽有明显的效果,2个评价指标对漂烫灭酶护色效果具有相关性和一致性。     

造纸白泥添加量对竹质纤维/高密度聚乙烯复合材料力学性能的影响

以造纸剩余物白泥为填料,马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)为相容剂,采用挤出成型工艺将竹质纤维和高密度聚乙烯(HDPE)进行熔融复合制备竹质纤维/HDPE复合材料。利用万能力学试验机、冲击试验机、扫描电镜及动态力学分析仪,研究了白泥质量分数对复合材料力学性能的影响,并应用分形理论对拉伸强度与断口分形维数之间的关系进行了研究。结果表明,复合材料的冲击强度随着白泥的质量分数增加明显降低,当白泥质量分数为18%时,其弯曲和拉伸性能较好,复合材料拉伸强度与分形维数呈近似指数函数关系;白泥质量分数对复合材料的损耗因子无明显影响,玻璃化转变温度以前,白泥质量分数对复合材料储存模量、损耗模量影响显著,玻璃化转变温度之后对复合材料无明显影响。     

自动投补及联缸染色装置设计

该文主要研究自动投补以及联缸染色问题,采用光谱光度仪测量染色残液吸收光谱数据,从而计算各染料的补投量,使用计算机配色技术进行木材的联缸染色。在理论上可以实现无限循环续染,无染色废水排放。自动控制和检测技术相结合,生产效率高,各缸被染物颜色稳定一致。染色木材及其制品以人工林低质速生材为原料,通过单板调色、染色、计算机测配色、计算机三维建模设计、木材纹理重组、胶合、削切等环节制造而成。     

高孔隙率三维结构木材构建功能复合材料的研究进展

木材兼具生态友好性和再生性,是符合可持续发展的生态材料。通过选择性去除半纤维素和木质素,将木材制备成具备高孔隙率的三维结构木材,可充分发挥其孔隙率高、纤维排布有序、比表面积大等特点,同时保留木材本身生物相容性好、各向异性突出等优势,在柔性电子设备、污染治理、智能窗户、生物医学、锂电池和建筑材料等领域具有潜在发展潜力。本文总结了以柔性木材、透明木材、木材海绵、碳化木材、木材水凝胶和致密化木材为代表的功能性高孔隙率三维结构木材的形成机制及制备方法,指出了存在的问题,探讨其未来的研究发展方向,以期为新型木基功能材料的研究提供新思路。      

具有保健功效木材的制备及其特性研究进展

木材是与人类关系最为密切的材料之一,作为纯天然的绿色环保材料,其具有完美的属性.它能够调节室内的温湿度,调整人的心理感觉,具有隔热保温、吸音隔声、杀菌灭虫等功能,从某种意义上可以说其具有延长人类寿命的神奇功效.但木材自身的优良功效在面临巨大的保健需求时,其局限性是显而易见的.因此,一些学者期望通过多种方式对木材加以复合或改性,以赋予其多样化的保健功能.现阶段针对具有保健功效的木材的研究制备主要集中于以下几个方面:(1)具有负离子释放功效的保健材,其制备主要集中于天然矿石木材复合改性以及改性剂添加的化学改性处理,多以浸渍的方式引入木材,制备方式简易,但负离子释放量相对较低,且存在流失率高、材料强度降低等缺陷;(2)木基电磁屏蔽保健材,其制备方式主要包括复合法及高温炭化法,其中复合型又包括表面涂覆型以及内部填充型,绝干木材本身为绝缘材,不具备导电功能,但木材为多孔隙结构,通过添加导电物质到木材中,使复合材具备电磁屏蔽的能效;(3)抑菌保健材,以具备杀菌功效的纳米银离子及二氧化钛改性剂载膜于木材表面为主,保健材对部分对人体健康有极大危害的代表性菌种具有显著的抗菌性,且呈现一定的持久性和稳定性;(4)中草药复合保健材,常以中药提取液注入木材,或通过在日常木制成品中直接放置粉末状药材,或在人造板生产过程添加中药成分的方式制备保健材,其方式简单高效,可充分发挥中药的药用价值;(5)远红外辐射保健材,以真空浸渍或贴面等方式与具有远红外线发射性能的材料复合,制备方式简单高效,实用性较强.本文对木材固有的保健功效进行了简述,针对保健材现阶段应用较广泛的领域的研究进展进行了综述,并对具保健功效木材的发展前景进行了展望.     

浅谈木材深加工技术

近年来,以3个战略性转变为契机,即由利用天然林为主向利用人工林为主的转变;由扩大生产规模的单一发展模式向扩大规模与节约使用并举的复合发展模式的转变;由利用一个市场、一种资源向利用国内、国外两个市场、两种资源的转变,我国木材工业取得了飞速的发展,呈现出天然林得到严格保护、人工林优质快速扩大、市场效益提高、产业规模扩大、科技水平提高的良好趋势。国家从天然林现状和可持续发展的角度出发,加强了对天然林的恢复与保护,因此今后国内木材资源的开发利用将转向人工林,对人工林深加工及高效利用技术的研究就变得刻不容缓。本文从我国人工林发展现状、不足之处及其应对措施三方面展开探讨。