树脂型硅酸盐改性剂及改性材的制备工艺与性能分析

为了提高人工林杨木的物理力学性能和阻燃性能,采用低分子量三聚氰胺脲醛(MUF)树脂复合一定比例的硅酸钠溶液,制备出树脂型硅酸盐改性剂,对人工林杨木进行真空加压浸渍处理,以改性杨木增重率为评价指标,得到较优化的浸渍处理工艺:抽真空至-0.095MPa,保持30min,施加压力0.8MPa保持2h,木材增重率达到60%左右;通过分析不同配比改性剂的性能及其对改性杨木各项物理力学性能和燃烧性能的影响,优选出MUF树脂复合30%硅酸钠制备的改性剂,对木材的改性效果最佳,可使杨木密度由未处理材的0.39g/cm~3提高到0.55g/cm~3,抗胀率达到51.5%,弹性模量和抗弯强度比未处理材分别提高35.9%和59.4%,氧指数达到57%,比未处理材提高119.2%。     

脲醛树脂浸渍改性杨木胶合及涂饰性能

研究脲醛树脂浸渍改性杨木的胶合和涂饰性能。结果表明:本试验范围内,胶黏剂种类对木材胶合性能有重要的影响,三种胶黏剂对改性材的胶合剪切强度均大于素材,并且改性材木破率低于素材;脲醛树脂胶合改性材的剪切强度、木破率均较高。涂料种类对浸渍改性杨木涂饰性能有影响,硝基漆和水性漆涂饰的改性材和素材的漆膜附着力均为优等品,而聚氨酯漆漆膜附着力不合格,改性前后杨木的漆膜附着力基本没有改变。     

家具用速生杨木无机改性及其性能对比分析

本文以速生材杨木为研究对象,采用水热-溶剂热法合成TiO_2和CaCO_3,通过浸渍处理对杨木表面进行疏水性改性,比较并分析两种处理方法和未处理材料的密度及水接触角大小。试验结果表明,经过TiO_2和CaCO_3处理过的杨木的密度和水接触角明显增大,密度分别提高了20.6%和22.1%,水接触角分别提高了101%和107%,疏水性能得到显著提高。     

酚醛树脂浸渍杨木单板层积材防腐及力学性能研究

为了拓展人工林杨木在户外的应用,制备了酚醛树脂(PF)浸渍杨木单板层积材(LVL),并对其微观结构、耐腐性能和力学性能进行分析。结果表明,低分子量酚醛树脂能够进入杨木单板的导管和纤维中的空隙;浸有酚醛树脂的杨木单板层积材表现出优异的防腐性能,且抗弯强度和弹性模量分别提高了6.91%和71.11%。     

增强-热处理桉树木材物理力学性能分析

采用水溶性MUF树脂浸渍增强与热处理相结合的方法对粗皮桉木材进行改性处理。MUF树脂浓度25%,通过真空加压浸渍工艺处理粗皮桉木材,获得增重率为15.6%处理材。真空热处理试验选用不同温度(160℃、180℃、200℃、220℃、240℃)、不同时间(2h、4h、6h、8h、10h)处理粗皮桉素材和浸渍增强处理材。对比分析二者在不同热处理工艺条件下的物理、力学性能指标,结果表明:随热处理温度的升高、时间的延长,无论素材还是浸渍增强处理材,失重率在逐渐增大、径弦向干缩率逐渐增大、弹性模量及抗弯强度逐渐降低。但是在同样的热处理温度和时间条件下,浸渍增强处理材的各项指标明显优于素材。     

苯酚-三聚氰胺脲醛树脂浸渍改性人工林杨木的性能分析

为提高人工林杨木的物理、力学、阻燃及防腐性能,采用不同浓度的苯酚-三聚氰胺脲醛(PMUF)树脂浸渍处理人工林杨木,并对改性材的各项性能进行评价。结果表明:相比未处理材,经过不同浓度PMUF树脂浸渍处理后的改性材,其密度、抗胀率、抗弯弹性模量、抗弯强度、氧指数及耐腐性均随PMUF树脂浓度的增大而提高,吸湿率随PMUF树脂浓度的增大而降低,游离甲醛释放量均≤0.3 mg/L。     

利用速生杨木改性材制作实木胶合测试件的工艺技术研究

本文以有机浸渍、无机浸渍以及高温热处理后的杨木改性材为原材料,配合使用三种不同组分的木工胶粘剂以及两种木纹胶合方式,设计研究了杨木改性材的胶合试件的制作工艺,为胶合强度的检测提供测试试件,以便验证改性杨木用于制作中高档实木家具的可能性。     

密度对轻软木材制备重组木性能影响的研究

将泡桐、杨木和柳木3种轻软木材制备成重组木,探讨密度对轻软木材重组木耐水性能和力学性能的影响。结果表明,随着密度的增加,泡桐重组木的静曲强度、弹性模量和水平剪切强度等主要力学性能增强,而吸水厚度膨胀率随着密度的增大而增大;杨木、柳木重组木的物理力学性能,随重组木密度的增大而改善。     

自水解预处理对杨木木素结构及杨木化学热磨机械浆白度的影响

为了探究自水解预处理过程中杨木木素结构的变化和杨木化学热磨机械浆(杨木CTMP浆)白度的影响,本研究对杨木进行自水解预处理,利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和核磁共振波谱仪(~1H,~(13)C, 2D-HSQC NMR)研究自水解预处理过程中杨木木素结构的变化,将自水解预处理后的杨木进行化学热磨机械法制浆并测定其白度,采用偏最小二乘法建立木素结构变化与浆料白度之间的关系。结果表明,当自水解强度因子(CHF)为73.63时,相比未经自水解预处理的杨木,自水解预处理杨木中的酸不溶木素和酸溶木素含量分别减小了4.59个百分点和1.21个百分点,木素的β-O-4、β-β、β-5和β-1连接键的断裂增多;木素中的G型单元结构变化程度大于S型单元结构,木素中的共轭羰基含量比CHF为2.78时增加了0.037 (个/C_9),木素中的醌式结构含量减小了0.104 (个/C_9),杨木CTMP浆白度最低为14.9%。因此,自水解预处理会影响杨木木素的结构进而使杨木CTMP浆白度降低,其中木素中的共轭羰基对杨木CTMP白度的影响最大。     

酸催化杨木乙酰化及其热压密度探究

本实验以乙酸酐作为乙酰化试剂,浓硫酸作为催化剂,研究了反应温度、催化剂用量、反应时间、试件尺寸以及处理方式等因素对乙酰化杨木增重率的影响,并对乙酰化杨木进行了热压实验。结果表明:浓硫酸用量为反应液的0.05%时催化效果最好;乙酰化木材的增重率随反应温度的提高和反应时间的延长而增加;压缩后杨木密度随压缩比的增加而增大,通过对以上试验的测定,对改进木材性能提供理论依据。     

杨木单板强化改性技术的研究

研究采用二种乙烯类单体混合的树脂液浸渍杨木单板,在引发剂和促聚剂的条件下,低温加热,使不饱和混合树脂单体或低分子预聚单体聚合成高分子固体.不饱和混合树脂单体在素材的细胞腔、细胞壁以及细胞间隙中产生聚合,甚至与木材组分发生反应,从而使杨木单板在材性方面取得较大的变化和改善.     

改性大豆蛋白胶黏剂在高密度纤维板中的应用

以改性大豆蛋白胶黏剂和杨木纤维为原料,研究了改性大豆蛋白胶黏剂高密度纤维板的物理力学性能,并进行了中试生产试验。结果表明：在热压温度180℃,热压时间40 s/mm,施胶量10%,防水剂加入量1%的条件下,密度0.89 g/cm3的杨木高密度纤维板的物理力学性能可满足LY/T 1611—2003的要求,甲醛释放量满足GB 18580—2001中E1级的要求。     

改性大豆蛋白胶黏剂在高密度纤维板中的应用

以改性大豆蛋白胶黏剂和杨木纤维为原料,研究了改性大豆蛋白胶黏剂高密度纤维板的物理力学性能,并进行了中试生产试验。结果表明:在热压温度180℃,热压时间40 s/mm,施胶量10%,防水剂加入量1%的条件下,密度0.89 g/cm3的杨木高密度纤维板的物理力学性能可满足LY/T 1611—2003的要求,甲醛释放量满足GB 18580—2001中E1级的要求。     

实木数控镂铣加工中纵向逆铣问题和对策

以杨木等树种为试材,利用ARTCAM软件设计了测试专用浮雕,用数控雕刻(镂铣)机进行了不同刀具路径的实木浮雕加工试验,分析实木纵向逆铣起毛原因并提出了有效的解决方法。杨木、杉木等密度小于0.6 g/cm3的树种用纵向镂铣加工浮雕容易起毛,应采用50°~90°镂铣或螺旋路径镂铣加工;绿檀等密度大于0.9 g/cm3以上的树种用纵向镂铣不会起毛,加工质量优良。     

近红外光谱法快速测定制浆杨木的材性

用常规方法测定了4种常用制浆杨木的化学成分和基本密度,并采集了样品的近红外光谱。对光谱进行预处理后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,分别确定最佳主成分数并建立样品综纤维素、木素、苯-醇抽出物、基本密度的校正模型。独立验证中模型的决定系数（R2val）分别为0.9050、0.9098、0.9112、0.9165;预测均方根误差(RMSEP)分别为0.40%、0.42%、0.19%和0.0050 g/cm3;相对分析误差(RPD)分别为3.24、3.33、3.36和3.46;绝对偏差(AD)分别为-0.49%～0.77%、-0.66%～0.63%、-0.28%～0.33%、-0.0094～0.0068 g/cm3,预测均方根误差和绝对偏差基本符合对误差的要求,4个模型能够满足制浆造纸中常用杨木材性的快速测定。     

竹柳材性、纤维形态及其特性的研究

对竹柳的材性、纤维形态及其特性进行研究。结果表明:竹柳的基本密度、气干密度分别为0.414 g·cm-3、0.421g·cm-3;从木质部边缘到材心色度洁白,其木粉自然白度62.13%;灰分含量0.66%,木素含量20.66%,热水抽出物高于冷水抽出物,说明含有较多的可溶性多糖;纤维素含量46.80%,高于白夹竹和杨木;竹柳壁腔比小于1,其1年生竹柳纤维的长宽比小于45,5年生竹柳纤维的长宽比大于45,5年生竹柳更适合于制高得率浆。     

杨木加工剩余物制漂白化机浆及配抄轻型纸的研究

以苏北地区的杨木加工剩余物为原料,选用我国自主研发的双螺杆磨浆机进行了漂白化学机械法制浆性能及配抄轻型纸的研究。研究结果表明：以杨木加工剩余物为原料,采用双螺杆磨浆制浆流程制得的纸浆具有优良的松厚性能、物理强度性能和光学性能。在H2O2用量为5.0%、NaOH用量为4.5%浸渍条件下,制得杨木加工剩余物漂白化机浆的白度可以达到78%ISO以上,加拿大游离度为100mlCSF时,纸浆的松厚度可以达到2.1cm^3/g以上,抗张强度可达38N·m/g以上。以该条件制得加拿大游离度为100mlCSF的杨木加工剩余物漂白化机浆,配以10%～20%的漂白针叶木浆,抄造的轻型纸质量指标可以达到轻工行业标准（QB/T2809-2006）中轻型纸的质量指标要求。     

速生杨木热压处理的研究

采用试验用热压机对速生杨木进行热压处理,比较不同条件下压缩对试材主要物理力学性能的影响。试验表明:热压处理对压缩木材的变形回复有较大的抑制作用,而且随着压缩率的增大,杨木试件的物理力学性能有明显改善。     

吸油疏水型纤维增强淀粉基泡沫材料的研究

采用玉米淀粉为原料,预处理后的针叶木纤维为增强体,制备了纤维增强型淀粉基泡沫材料。结果表明,在添加少量针叶木纤维后,淀粉基泡沫材料的力学性能及孔隙结构得到极大改善。当淀粉添加量4.5%,针叶木纤维添加量1.5%时,材料的压缩强度最大,达4.66 MPa,孔隙率为88%,密度为0.13 g/cm³。通过吸附表征发现,该材料主要以吸附水为主。通过酯化反应对玉米淀粉进行疏水改性,并以预处理后的针叶木纤维为增强体,制备了疏水改性的纤维增强型淀粉基泡沫材料。当盐酸用量相同,硬脂酸用量为6 g时,材料拉伸强度最大,达0.25 MPa;硬脂酸用量为4 g时,材料抗压强度最大,达4.76 MPa。疏水改性后材料的力学性能和疏水性能相对于未改性前均有所提高,同时也提高了其吸附的油水比,使材料具有一定的亲油性。     

国家林业公益性行业科研专项重大项目——“实木家具用低质材提质加工技术研究与示范”项目启动

5月17日,＂实木家具用低质材提质加工技术研究与示范＂项目在北京正式启动。其中,人工林杨木压缩增强加工技术、人工林杨木浸渍增强加工技术、改性材专用无醛胶黏剂制备与胶接技术、改性杨木饰面技术以及实木家具设计与制造技术,是实木家具用低质材提质加工技术研究与示范项目需要突破的关键,进而实现人工林低质材代替优质珍贵木材用于实木家具制造。