壳聚糖金属配合物的防腐性能

壳聚糖金属聚合物 [如壳聚糖铜聚合物 (CCC)和壳聚糖锌配合物 (CZC) ]是壳聚糖和金属盐类反应生成的一种新型有机高分子聚合物。用CCC和CZC与铜铬砷 (CCA)分别处理马尾松和毛白杨边材 ,进行木材防腐试验 ,结果表明 :CCC和CZC对褐腐菌棉腐卧孔菌的防腐性能与CCA相比 ,CZC达到最耐腐等级 ,防腐效果接近CCA ,其锌离子临界保持量为 0 780kg·m- 3(腐朽后质量损失 1 18% ) ,但CCC防褐腐效果明显不如CZC ;CCC对白腐菌彩绒革盖菌的防腐性能达到最耐腐等级 ,防腐效果接近CCA ,其铜离子临界保持量为 0 82 4kg·m- 3(腐朽后质量损失2 4 5 % ) ;CZC和氯化锌对白腐菌的防腐效果不明显。     

戊唑醇处理木质材料的防腐性及抗流失性研究

对经过超临界CO2流体携带戊唑醇防腐剂处理后的杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板的防腐性及戊唑醇防腐剂的抗流失性进行测定。结果表明,杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板经戊唑醇处理后,防腐能力都得到了较大提高,在绵腐卧孔菌或彩绒革盖菌的腐蚀下,杉木、马尾松的质量损失率降到10%以下;中密度纤维板、刨花板的质量损失率降到5%以下;戊唑醇防腐剂的抗流失性较好。     

抽提预处理对木材的热重分析研究

为探究不同抽提方式对木材热解特性的影响,以云南松(边材和心材)为原材料,通过热水、丙酮、苯醇以及NaOH溶液抽提预处理,利用热重分析方法研究了不同预处理方式对木材热解失重特性的影响。结果表明:云南松心材与边材热解特性是不一致的;经NaOH溶液处理云南松及西南桦样品热解失重率较对照材较低了13%左右,可见经过低浓度NaOH溶液处理后木材增加了木材的残碳率,低浓度NaOH溶液处理使得木材生成一定量的酚类和酮类组分;经有机溶剂及热水处理虽加快了热解反应的进行,但对热解失重率影响不大。     

怀槐心材提取物的防腐性能及其急性毒性试验研究

以怀槐的心材和树皮为原料,用乙醚、氯仿、丙酮、甲醇和水5种溶剂对其进行浸提,得到10种提取物.这10种提取物对白腐菌和褐腐菌的抑菌性能研究表明,怀槐心材的甲醇和丙酮提取物的抑菌性能良好.将心材的甲醇提取物和无机木材防腐剂酸性铬酸铜(ACC)用于对木材的室内防腐实验,根据腐朽后试样的失重率和扫描电子显微镜(SEM)的照片观测,得出甲醇提取物对白腐菌的防腐作用较好,对褐腐菌的防腐作用很弱,而ACC对两种菌的防腐作用较强.将心材甲醇提取物和ACC用于对斑马鱼的急性毒性试验,测得两者在24、48和 72 h 的半致死浓度,甲醇提取物分别为16.5、12.7、12.0 mg/L,ACC分别为3.2、2.5、2.0 mg/L;两者的安全质量浓度分别为2.26和 0.46 mg/L.     

昆明地区16种阔叶树树叶的热重分析

应用热重分析法研究了昆明地区16种阔叶树树叶的热解行为。实验结果表明:样品的热解过程可分为水分析出、快速热解、炭化等3个阶段;快速热解阶段的失重率约为65%,该阶段样品的热解动力学参数可以由一级反应方程和Coats-Redfern模型描述,通过计算发现光叶石栎、厚皮香具有较好的防火特性,着火温度、活化能、燃烧特征指数分别为:282.7℃、43.1 kJ/mo、l0.764×10-6和264.6℃、41.4 kJ/mo、l0.635 1×10-6。     

核桃壳热解行为及动力学研究

利用热重分析在不同升温速率(5～50 K/min)和氮气气氛下对核桃壳的热解失重行为进行了研究。实验结果表明,核桃壳的热解过程可分为失水干燥、预热解、快速热解和残余物缓慢分解等4个阶段;快速热解阶段和残余物缓慢分解阶段的失重率分别为55%和32%左右,它们均可由一级反应过程描述,根据一级反应由Coats-Redfern方法计算核桃壳快速热解阶段和残余物缓慢分解阶段的平均活化能分别为50.7和17.3 kJ/mol。实验结果还表明加热速率越大,热解速率越快。     

棕榈壳热解失重特性及动力学研究

采用热重-红外联用(TG-FTIR)、裂解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)技术和小型固定床装置,考察了棕榈壳的热解失重过程和产物特性,并进一步评价了热解半焦的气化反应性。结果表明:棕榈壳热解失重过程大致分为干燥(25~236℃,3.42%)、主失重(236~400℃,52.31%)和炭化(400~850℃,14.90%)3个阶段,1.5级或2级反应可以较好描述棕榈壳热解反应的主失重过程;升温速率10~30 K/min下,反应表观活化能为67.63~76.47 k J/mol;热解过程主要气体产物的释放量顺序分别为CO2、H2O、CH4和CO;600~850℃下,棕榈壳主要热解产物为液相产物,其质量产率36.8%~50.9%,能量产率41.3%~58.9%,主要组分包括苯酚、乙酸、十八烷酸、十六烷酸、4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚等物质,其中苯酚GC含量较高(12.56%~15.49%),这可能主要与原料木质素的含量较高有关;固相产物的质量和能量产率分别为20.6%~26.7%和27.4%~35.0%,其CO2气化反应性相对低于稻秆、木粉等常见生物质。     

芒草热解焦的制备及其CO2气化反应动力学及机理分析

利用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和低温氮吸附法表征芒草热解焦的物化特性,采用非等温法和主曲线法结合研究芒草热解焦CO_2气化反应机理。结果表明:随着制备温度的升高,芒草热解焦的有机质减少;热解过程有利于孔隙结构的形成,增大了热解焦比表面积和孔容,600℃时芒草热解焦(MPC600)的微孔率最大,为86.73%;随着制备温度和气化升温速率的升高,芒草热解焦气化反应的最大失重速率温度向高温侧偏移。采用Ozawa法对芒草热解焦气化动力学参数进行计算,制备温度为400、600和800℃的芒草热解焦平均活化能分别为171.87、181.20和184.45 kJ/mol;所有制备温度下获得的芒草热解焦的活化能与转化率无关,反应可用单一的动力学机理函数描述。主曲线法判定动力学模型机理函数结果表明:芒草热解焦气化动力学符合一维相边界反应(R_1)机理。     

核桃壳与煤共热解的热重分析及动力学研究

利用热重分析在不同升温速率(5～50 K/min)和氮气气氛下对核桃壳、褐煤以及核桃壳-褐煤(质量比1∶1)混合物的热解失重行为进行了研究,求取了热解动力学参数。实验结果表明,随着升温速率的提高,3种原料的失重率下降,热失重速率升高;核桃壳与褐煤共热解时存在协同作用;三者的平衡热解温度分别为568.9、709.9和571.0K。应用Coats-Redfern方法进行热解动力学过程分析表明,3种原料均可由一级反应过程描述。核桃壳快速热解和残余物缓慢热解阶段的平均活化能分别为50.6、17.3 kJ/mol,褐煤的平均活化能为21.1 kJ/mol,核桃壳-褐煤混合物快速热解和残余物缓慢热解阶段的平均活化能分别为34.2和14.5 kJ/mol。     

Thermogravimetric Analysis and Kinetics of Walnut Shell and Coal Co-pyrolysis

利用热重分析在不同升温速率(5 ～50 K/min)和氮气气氛下对核桃壳、褐煤以及核桃壳-褐煤(质量比1∶1)混合物的热解失重行为进行了研究,求取了热解动力学参数.实验结果表明,随着升温速率的提高,3种原料的失重率下降,热失重速率升高;核桃壳与褐煤共熟解时存在协同作用;三者的平衡熟解温度分别为568.9、709.9和571.0K.应用Coats-Redfern方法进行热解动力学过程分析表明,3种原料均可由一级反应过程描述.核桃壳快速热解和残余物缓慢热解阶段的平均活化能分别为50.6、17.3 kJ/mol,褐煤的平均活化能为21.1 kJ/mol,核桃壳-褐煤混合物快速热解和残余物缓慢热解阶段的平均活化能分别为34.2和14.5 kJ/mol.     

阻燃处理马尾松的热动力学分析

将硼酸、硼砂混合制成均匀的阻燃剂，并以脲醛预缩液为载体，采用动态热重法来分析马尾松木材阻燃处理前后的热动力学特性。经定性与定量分析，结果表明，该阻燃体系能使松木的热解温度降低；平均热解失重率降低、失重过程变缓；产炭量增加，在炭化阶段的失重减少。     

马尾松人工林生长规律及混交模式研究

对33年生马尾松人工纯林进行树干解析,结果表明:在整个生长过程中,树高连年生长量最大值出现在10年,平均生长量最大值出现在10-15年,第一次间伐年龄应在15年左右,20-25年时,树高连年生长量急剧下降,第二次间伐年龄可适当提前到22年;直径连年生长量最大值出现在10年,连年生长量与平均生长量在20-25年时相交;材积连年生长量在30年生时达到最大值,数量成熟年龄大约在55年生左右;33年生马尾松人工林整个生长发育可划分3个时期:第一时期0-10年生为幼林期;第二时期10-20年生为速生期;第三时期20-33年生为壮龄期。马尾松+火力楠和马尾松+杉木两个混交类型混交效果较好,目的树种马尾松平均树高分别达到3.74 m和3.73 m,平均胸径分别达到4.01 cm和3.89 cm,树高分别比对照纯林提高12%和11.7%,胸径分别比纯林提高17.5%和11.5%。     

Decay development in living sapwood of coniferous and deciduous trees inoculated with six wood decay fungi

Development of decay and/or discoloration was assessed in the functional sapwood of one coniferous and three deciduous trees after wounding and artificial inoculation with six wood decay fungi. Living stems of mature Douglas fir, beech, oak, and sycamore trees were wounded in spring 2002 and immediately inoculated with brown, white, and soft rot fungi. Extent of discoloration and decay, wood weight loss, and total phenols in the reaction zone (zone of active response at a dynamic interface between living sapwood and wood colonized by decay fungi) were assessed 16 and 28 months after inoculation.     

松材线虫在致病松树上的分布与采样的关系

通过对松村线虫在致病松树上的分布调查，在马尾松病树上的垂直分布，随着感病程度加深，在老发生区，小枝上的分布逐渐减少，倒枝、胸部和基部树干上的分布逐渐增多；在新发生区，树干胸部和基部的分布无明显差异，但以胸部为多，侧枝、小枝上的分布逐渐增多。在黑松病树上，普遍分布在新、老发生区中不同症状类型病树的各个部位。松材线虫虫量在黑松中明显高于马尾松，尤其在枝条上。在马尾松和黑松树干胸高处的水平分布，一般内材虫量多于外边材。为此，建议对该2个树种采样，样树应选择感病优势木、林缘木；时间以症状前期为主，分批采样；部位上级树干胸高处为主，多点采样，特别是马尾松。     

马尾松人工幼林枯枝落叶层的水文特性及养分贮量

为了探明不同林龄马尾松人工林枯枝落叶层现存量、贮水量以及养分贮量的变化规律及其互相之间的关系,在桂西北乐里林场选择3种林龄段马尾松人工林分别建立标准地,对林地枯枝落叶物进行取样测定。结果表明:1)该区9～14a生马尾松人工林枯枝落叶层现存量为3.31～5.64t/hm2,最大净贮水量为4.48～10.19t/hm2,并随林龄的增大而递增。2)林地枯枝落叶层元素养分含量以N,Ca为最大,大约各占10种元素养分总含量的1/3～1/2;Mg,K元素含量次之;Mn,Fe,P,Zn,Cu,B元素含量微小。林地枯枝落叶层养分总贮量为70.66～98.82kg/hm2,随林龄的增大而递增。3)林地枯枝落叶层现存量、最大净贮水量以及元素养分总贮量分别与林龄存在密切的相关性,其回归方程各异。因此,可以根据不同林龄段来预测枯枝落叶层现存量、最大净贮水量和元素养分总贮量。     

中低温环境下竹材的热解动力学研究

竹材的热解过程主要分为3个阶段,每个阶段对应了不同的化学物理变化和不同的热效应,210～250℃是竹材热解的主要阶段,物质挥发分大量析出也集中在这个阶段。整个热解过程是由竹材中半纤维素及纤维素等成分的热解过程叠加组成。竹材活化能很大,表明竹材的热解很难进行,需要在较高的温度下,提供足够的能量时,热解才能发生。根据竹材热解速率方程导出线性热解动力学方程,并通过计算求出了竹材各个阶段的频率因子和活化能,竹材的热解反应可以用一个一级反应过程来描述。     

吸湿—回干对马尾松种子播种品质的影响

利用吸湿—回干种子处理技术,研究了不同处理条件对马尾松种子活力水平的影响。结果表明在10℃条件下的1~2个吸湿—回干循环处理,能较好地提高高活力(发芽率为83%)或中等活力(发芽率为66%)马尾松种子活力水平,特别对中等活力水平马尾松种子的处理效果尤为明显,发芽率由66%被提高到83%;种子发芽指数也有所提高,平均发芽时间缩短2~3 d,但中等活力水平种子的发芽势没有明显改善。研究结果同时也表明3个循环的干湿处理或较高温度下的吸湿—回干处理对种子产生了一定伤害。     

不同寄主松树对松突圆蚧耐寒性的影响

通过测定过冷却点和低温暴露试验,比较不同寄主松树上松突圆蚧的耐寒性.寄生黑松和马尾松松突圆蚧雌成虫的过冷却点比寄生湿地松和火炬松的显著较高,2类过冷却点的平均值相差0.9～2.3℃,但寄生黑松和马尾松的雌成虫之间、寄生湿地松和火炬松的雌成虫之间均无显著差异.寄生马尾松2龄性分化后雌若虫的过冷却点比寄生湿地松的显著较高(高2.08℃);而2龄性分化后雄若虫则无显著差异.寄生马尾松的初孵若虫、1龄若虫、2龄性分化前若虫、2龄性分化后雌若虫、2龄性分化后雄若虫、雌成虫及种群总体,对低温暴露致死的起始敏感温度和-20℃低温暴露的死亡率,均比寄生湿地松的相应虫态和种群总体更低;寄生马尾松松突圆蚧种群的致死中有效伤害低温累积(LSIT50)比寄生湿地松种群的低;2种寄主松树松突圆蚧各虫态及种群总体在低温暴露下死亡率的变化规律均符合改进后的双变量逻辑斯谛模型.研究结果说明:寄主松树能够影响松突圆蚧的过冷却点和低温暴露死亡率,寄生湿地松种群的耐寒性比寄生马尾松种群的弱.     

Optimisation of a two-stage heat treatment process: durability aspects

Heat treatment of wood at relatively high temperatures (in the range of 150–280°C) is an effective method to improve biological durability of wood. This study was performed to investigate the effect of heat treatment process optimisation on the resistance against fungal attack, including basidiomycetes, molds and blue stain fungi. An industrially used two-stage heat treatment method under relatively mild conditions (<200°C) was used to treat the boards. Heat treatment of radiata pine sapwood revealed a clear improvement of the resistance against the brown rot fungi Coniophora puteana and Poria placenta. Increasing process temperature and/or effective process time during the first process stage, the hydro thermolysis, appeared to affect the resistance against C. puteana attack, but the effect on the resistance against P. placenta was rather limited. Heat treated radiata pine showed a limited resistance against the white rot fungus Coriolus versicolor and process variations during the hydro thermolysis stage appeared not to affect this resistance. A clear difference between the resistance of heat treated Scots pine sapwood and heartwood against fungal attack is observed. Scots pine heartwood showed a higher resistance against C. puteana and P. placenta but also against the white rot fungus C. versicolor. Similar results were obtained when heat treated birch was exposed to brown and white rot fungi. Heat treatment showed an improved resistance against C. puteana attack, especially at higher temperatures during the hydro thermolysis stage. A clear improvement of the durability was also observed after exposure to the white rot fungus C. versicolor and especially Stereum hirsutum. Increasing the process temperature or process time during the hydro thermolysis stage appeared to have a limited effect on the resistance against C. versicolor attack. Heat treated radiata pine and Norway spruce were still susceptible to mold growth on the wood surface, probably due to the formation of hemicelluloses degradation products (e.g. sugars) during heat treatment. Remarkable is the absence of blue stain fungi on heat treated wood specimen, also because the abandant blue stain fungi were observed on untreated specimen. Molecular reasons for the resistance of heat treated wood against fungal attack are discussed in detail contributing to a better understanding of heat treatment methods.     

大豆油催化热解动力学分析

为了优化油脂类热解工艺,测量了大豆油催化热解的热重及差示扫描量热曲线,催化剂为碳酸钠、α型氧化铝及γ型氧化铝,反应温度由室温升至600℃。曲线表明催化剂的加入改变了热解反应的历程。利用不同升温速率(5、10和20 K/min)的热重数据,采用Vyazovkin算法计算了反应的活化能。活化能计算结果与DSC、DTG曲线的变化趋势相一致;大豆油的热解起始活化能为204.33 kJ/mol,碳酸钠、α型氧化铝、γ型氧化铝可将起始活化能分别降至137.3、98.455和182.06 kJ/mol,但随反应的进行,催化热解的活化能会逐步升高。依据活化能计算结果预测了等温裂解反应时间,温度的升高能有效降低反应时间,接近转化终点所用反应时间由6 h以上缩短至40 min以内。反应时间的计算结果表明催化剂的加入可以使反应较为温和的进行。