钢琴用云杉木材吸湿性及尺寸稳定性研究

主要针对钢琴用云杉木材进行了吸湿性及尺寸稳定性研究,通过高温热处理及二次干燥两种工艺分别对木材进行了处理,试验结果表明:两种工艺处理方法可以有效降低木材的吸湿性,提高木材的尺寸稳定性,同时,在温度140℃、时间8 h的条件下进行的高温热处理,云杉木材吸湿性最低、尺寸稳定性最好.     

杨木热解过程中的有机挥发物释放

研究了杨木[populus tremula]在120～300℃温度范围内热解过程中释放的VOC成分与含量,采用热重红外联用仪分析了杨木的失重和热解速度,以及热解产物的官能团,在此基础上用热解气质联用仪对杨木热解过程中释放的VOC进行分析。结果表明:杨木在热解过程中释放的VOC主要为酚类,其次是酮类、酸类、醇类、醛类。该研究旨在为木材热改性过程中有机挥发物控制处理技术和排放标准提供理论基础。     

真空高温热处理对思茅松木材化学成分和颜色的影响

在真空条件下(真空度为0.08MPa),热处理温度分别为160、170、180、190、200℃,热处理时间分别为1、2、3、4h的工艺条件下对思茅松(Pinus kesiya var.langbianensis)木材进行高温热处理,采用CIE L~*a~*b~*法对热处理木材的颜色参数值进行测定与化学分析,并对其失重率进行了分析。研究结果表明:1)在热处理温度200℃、热处理时间4h工艺条件下真空高温热处理思茅松木材,失重率只有2.14%。2)随着热处理温度的升高和处理时间的延长,思茅松木材的明度L~*降低,总体色差△E~*增大;思茅松木材半纤维素和纤维素相对含量降低,木质素相对含量增加。3)细胞壁成分的降解导致了化学成分的改变,使得木材的颜色发生变化。     

高温中木材顺纹弦面抗剪强度

【目的】研究高温中大截面承重木构件最外侧炭化层保护下内部受热区木材顺纹弦面抗剪强度及其劣化规律，为木结构抗火性能精细化设计和过火结构构件剩余承载力评估提供数据支撑。【方法】以木结构建筑常用进口兴安落叶松和花旗松以及强度等级较高、具有结构用材潜在应用价值的国产速生杨木3种木材为研究对象，采用环境试验箱内充满氮气的方法模拟绝氧环境，在20、50、70、110、150、200、220、250和280℃共9个温度水平下测试216个试件的顺纹抗剪强度，以及150、180和200℃下木材主要化学组分变化。【结果】木材顺纹抗剪强度随着温度升高而降低，常温时兴安落叶松、花旗松和杨木的顺纹抗剪强度分别为9.65、8.94和9.48 MPa,温度升至150℃时，分别降至初始值的60.7%、68.0%和65.6%,当温度高于150℃时，木材顺纹抗剪强度下降速度加快，280℃时兴安落叶松、花旗松和杨木的顺纹抗剪强度分别为1.05、0.91和0.61 MPa,仅为初始值的9.0%、10.2%和6.4%;木材主要化学组分中纤维素热稳定性最高，半纤维素热稳定性最低，常温时兴安落叶松、花旗松和杨木的半纤维素含量分别为...     

速生杨木改性研究进展

论述了近年来杨木改性优化的研究进展。对速生杨木材进行优化处理可使其在性能上接近或超过天然林木材,这对充分利用速生杨木资源、缓解木材供应紧张局面、促进林业经济良性发展等具有重要意义。目前对杨木改性研究主要集中在依靠物质填充处理和非填充处理两方面,主要包括浸注有机物、无机物的改性处理,压密化处理,高温热处理以及多种方法联合改性处理等。     

杨木前处理对活性染料渗透性的影响

染液在木材中的移动和渗透是木材深度染色的关键.分别采用热水浸提、烧碱、过氧化氢等试剂对染色前的杨木进行染色前处理.实验结果表明:三种方法都可以不同程度提高杨木的染色深度,其中烧碱对提高染液渗透深度影响最大.较优前处理工艺条件为:烧碱用量8 g/L,碱液温度90~95℃,前处理时间2 h.与未进行前处理的试件对照,染料纵向渗透深度提高48.0%,横向渗透深度提高43.7%.     

活性染料对杨木单板染色耐光性影响的研究

采用活性染料、酸性染料和直接染料分别对杨木单板进行染色,分析并确定耐光性最佳的染料及此染料染色的最佳工艺参数。结果表明：活性染料染色杨木单板的耐光性最佳;确定出的最佳染色工艺参数为：染料浓度10g/L,染色时间2．5h,染色温度60℃,浴比20：1。这一研究结果为杨木单板仿制珍贵木材提供了理论依据和实际生产工艺参数。     

冷冻处理对木材硬度和抗剪强度的影响

为改善木材硬度不均,减少各向异性,提高木材切削性能,以北京杨为试验材料,采用不同温度(-6、-9、-12℃)和不同时间(4、6、8、10 h)对木材进行冷冻处理,研究分析了冷冻处理条件对木材三切面硬度和抗剪强度的影响。结果表明:冷冻处理温度和时间对处理效果影响显著,在较低的处理温度条件下,木材三切面的硬度和抗剪强度趋于一定值;杨木生材合理的冷冻处理温度为-6℃以上;可通过三切面硬度变化和抗剪强度变化关系来评价木材冷冻处理效果。     

4种木材常温下醛和萜烯挥发物的释放

利用高效液相色谱仪和气相色谱仪分析4种木材(杉木、杨木、马尾松和尾叶桉)中有机挥发物的成分及含量,结果表明:4种木材生材常温均可释放多种醛和萜烯挥发物,其中乙醛的释放量最高;杉木和杨木释放的醛类明显高于马尾松和尾叶桉;杉木释放的萜烯类明显高于其他3种木材;温度由20 ℃上升到40 ℃,杉木醛类和萜烯类释放量显著增加.     

杨木灰的熔融特性及其影响因素分析

通过马弗炉灼烧实验考察了成灰温度对杨木灰表观形貌的影响,采用X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等方法对比分析了不同成灰温度(600、 800、 1 000℃)下制得的杨木灰的理化特性;采用灰熔点测试仪测试了杨木灰的熔融特征温度,揭示了杨木灰熔融特征温度与成灰温度和停留时间的关系。将成灰温度800℃、停留时间2 h的杨木灰处理至变形温度(DT)状态,分析熔融过程中杨木灰的理化特性,进一步研究杨木灰的熔融性能。结果表明：在停留时间为2 h的条件下,成灰温度为600℃时,杨木灰的主要矿物晶相为K₂SO₄、KCl、SiO₂、K₂Ca₂(SO₄)₃、Na₂Si₂O₅等;成灰温度为800℃时,杨木灰的主要矿物晶相为MgSiO₃、Na₂Si₂O₅、Na₆Mg(SO₄     

高温炭化处理对木材平衡含水率的影响规律

本文在160~220℃范围内,对人工林马尾松木材进行了高温炭化处理,并研究了处理温度和处理时间对木材平衡含水率的影响规律。结果表明:随着炭化温度的提高,木材的平衡含水率降低,当炭化温度为160℃、180℃、200℃、220℃时,马尾松木材的平衡含水率分别为7.18%、6.84%、6.25%和4.88%,与对照材相比,其平衡含水率分别降低了16.81%、20.83%、27.60%和43.53%;随着炭化时间的延长,木材的平衡含水率逐渐降低,当炭化时间为1 h、2 h、3 h、4 h时,马尾松木材的平衡含水率分别为7.01%、6.83%、6.48%和6.25%,与未处理材相比,其平衡含水率分别降低了18.82%、20.89%、24.92%和27.60%。     

杨木和杉木木材表面性质的研究

以人工林杨木和杉木木材为研究对象 ,对其表面自由能、表面极性和表面化学官能团等木材表面特征因子进行测定 ,并探讨不同温度处理条件下木材表面特性的变化机理。研究结果表明 :杉木比杨木有较高的总表面自由能 (42 35mN·m- 1 对 38 93mN·m- 1 )和非极性表面自由能 (41 6 1mN·m- 1 对 35 5 2mN·m- 1 ) ,而杨木的极性表面自由能比杉木要高 (3 4 1mN·m- 1 对 0 74mN·m- 1 )。杨木和杉木木材经过不同温度处理后 ,其总表面自由能和非极性表面自由能都随着处理温度的升高而下降 ,而极性自由能则有不同程度的升高。产生此种现象的原因主要为木材表面羟基缔合状态的解除及表面脱羟基作用的综合结果。木材表面 3种主要化学官能团为羟基、烷基和缩醛基 ,在高温处理条件下 ,两种木材羟基对烷基和缩醛基吸收峰面积之比都有所下降 ,说明高温处理过程是一个使木材表面羟基密度减少的过程。木材表面自由能与木材表面化学官能团变化有明显的相关性。     

人工林杨树、落叶松人造方材物理性能指标测试与分析

采用高温水蒸气处理人工林杨树木材和落叶松木材，然后通过模具在高温处理过程中直接加工成方形木材，测量其尺寸稳定性、密度、颜色等指标。结果如下：在180℃的条件下，随着定型时间的延长，无论是杨木还是落叶松，压缩变形恢复率明显减少。当定型时间超过15min后，压缩变形几乎完全被固定。压缩率为28％的杨木对角线样本，平均密度值为613kg／m^3，而对面中心点连线样本的平均密度值为747kg／m^3，并且表层到中层分布较均匀。经过高温水蒸汽处理制得的人造方材的外表和内部颜色不同，表面部分颜色发暗。     

木材表面非极性化原理的研究 Ⅱ.木材与苯乙烯接枝共聚过程中化学官能团和表面极性的变化

通过对杉木、杨木木材及其主要成分在与苯乙烯接枝共聚反应过程中化学官能团及临界表面张力变化的研究,探讨了木材各化学组成在接枝共聚过程中的反应性能和对木材表面极性的影响。研究表明:木材可与苯乙烯发生接枝共聚反应,反应只在木素和苯乙烯之间进行。木材与苯乙烯接枝共聚可降低木材临界表面张力,即降低木材表面自由能,从而有效地改善木材的极性。     

杨木单板的压缩与树脂浸渍处理对胶合板性能的影响

采用正交试验设计方法,研究了杨木单板压缩率、胶液浓度、树脂浸渍时间和热压温度四个因素对杨木胶合板性能的影响。结果表明:杨木单板的压缩与树脂浸渍处理可以显著提高杨木胶合板的力学性能。当杨木单板压缩为35%、胶液浓度90%、树脂浸渍时间2h、热压温度150℃时,杨木胶合板的MOE、MOR和胶合强度分别高出国家标准127%、212%和77%。     

木材表面非极性化原理的研究 Ⅳ.化学分析光电子能谱(ESCA)对木材乙酰化处理表面化学特征的研究

采用化学分析光电子能谱 (ESCA)研究了杉木和杨木在乙酰化处理前后的表面化学结构变化。结果表明 :杉木和杨木的表面化学特征有很大差别 ,杉木表面的碳原子相对含量较杨木表面高 ,而氮原子和氧原子的相对含量较杨木表面低。在杨木表面有钙原子的存在 ;两种木材经乙酰化处理后表面化学特征发生变化 ,非极性的 O- C=O结构相对含量均有不同程度的增加。     

不同品种杨树人工林材性差异及其对单板胶合强度的影响

以转基因欧洲黑杨、北抗杨、转基因741杨和107杨为试验对象,研究了其物理力学性能、化学性能及解剖学特性,从理论上分析了4种杨木木材的材性及其对单板胶合性能的影响。结果表明:4种杨树木材纤维素、综纤维素和木质素含量差异不太显著,107杨纤维素含量略高于其他3种杨树木材;年轮宽度上,转基因欧洲黑杨、北抗杨大于转基因741杨和107杨;4种杨木木材密度存在显著差异,其中107杨木的密度最大,这主要是由于不同木材的孔隙度差异造成的。研究同时也表明,4种杨木木材中,107杨是胶合板制备中更适宜的树种。     

水煮处理对松木树脂移动及分布影响研究

水煮处理是对木材进行预处理的一个重要方式。木材在水煮处理过程中,在高温高湿的条件下,松香受热软化,流动性增强,并移出木材。本研究通过分析不同水煮处理时间和不同后期处理条件下树脂脱除和分布规律,探讨研究简单和低成本的松木脱脂工艺。通过实验分析,得出木材水煮处理时间在8h以下时,试件中树脂分布呈芯层高表层低,随水煮处理时间延长,试件平均树脂含量显著降低。处理时间达到8h时,随着处理时间增加,树脂含量变化不明显。     

温致变色杨木单板浸渍工艺

以杨木单板为基体,以热敏染料、显色剂、十四醇、增感剂为木材温致变色剂,利用超声波浸渍注入木材的方法制备可逆温致变色杨木单板,研究可逆温致变色杨木单板的浸渍工艺。结果表明:影响试件变色色差(ΔE*)的主要试验因子为超声波功率,方差分析其在0.01水平下对试件ΔE*影响显著;其次为浸渍时间和浸渍温度,方差分析二者在0.01水平下对试件ΔE*影响不显著。最佳浸渍工艺为浸渍温度75.0℃、浸渍时间4.0h、超声波功率120.0W。研制成可逆温致变色杨木单板新产品,杨木单板起始变色温度为26℃,终止变色温度为32℃;温度由26℃升至32℃时,试件由蓝色变成木材本色;温度由32℃降至26℃时,试件由木材本色变成蓝色,达到室温可逆变色的效果。     

速生杨木改性研究进展

杨树是我国重要的速生林树种之一。为了充分利用杨树资源,提高速生杨木的品质,缓解我国目前木材的供需矛盾,迫切需要对杨木进行改性处理。论述速生杨木改性的研究进展,目前对速生杨木改性主要是从其材质松软、密度小、硬度低、易腐朽、尺寸稳定性差等天然缺陷出发,采取浸渍处理和非浸渍处理两大主要方式。浸渍改性包括采取有机物浸渍改性、无机物浸渍改性或二者联合浸渍改性。非浸渍改性包括与其它物质或材料复合改性,压密改性,热压改性,高温热处理改性、熏烟热处理改性、汽蒸改性,水热改性以及多种方法联合改性处理。研究表明,这些改性处理方式对杨木材性提高有显著作用,为杨木高附加值生产提供了重要依据。