基于木粉的快速成型精度研究

基于木粉的快速成型技术特点,对其影响因素分几个方面进行了阐述.包括对原材料木粉的改性处理以降低其亲水性,木粉的粒度及粒度分布,铺粉参数的选择和分层厚度的选取对成型件精度影响;成型后改善成型原件的热变性和对原件进行后处理以提高成型原件的精度几个方面.     

水性聚丙烯酸酯乳液改性木粉/聚乳酸复合材料的吸水性

通过种子乳液聚合法合成了一种水性聚丙烯酸酯乳液,用于改性木粉。将改性的木粉与聚乳酸复合制备了木粉/聚乳酸复合材料,对复合材料的吸水性能进行了研究。结果表明,木粉经过改性后表面覆盖了一层致密的聚丙烯酸酯,能够有效降低木粉的亲水性。复合材料在经过改性之后吸水性和吸水厚度膨胀率均下降,说明聚丙烯酸酯乳液能够改善木粉和聚乳酸之间的界面相容性。本实验中,添加4%聚丙烯酸酯乳液的效果最优,其极限吸水率和吸水厚度膨胀率结果为10.6%和12.5%。     

改性木粉/碱木质素在橡胶中的应用研究

为提高木材附加值及制浆造纸废液中碱木质素的利用率,以木粉、碱木质素为填料,未硫化胎面橡胶为基体,采用橡胶机械混炼-硫化工艺制备了生物质/橡胶复合材料。研究了Si69改性木粉与碱木质素的不同配比对复合材料理化性能的影响,并对复合材料的力学性能、硫化性能、门尼黏度、微观界面和动态力学性能进行了表征。结果表明:改性木粉与碱木质素作为填料制备的橡胶复合材料,其物理性可满足工业用橡胶板国家标准GB 5574—2008使用要求。当改性木粉与碱木质素质量比为2∶1时,复合材料拉伸强度最大,为4.6 MPa;当改性木粉与碱木质素质量比为1∶2时,断裂伸长率最高,为778%。复合材料的门尼黏度以及硫化时间随碱木质素含量的增多而增大。加入碱木质素降低了复合材料的动态储能模量,且加入过多的碱木质素导致复合材料的玻璃化转变温度升高,而玻璃化温度的升高使得橡胶的最低工作温度升高。     

苄基化木粉与塑料界面相容性研究

采用氯化苄对木粉进行改性,探讨了苄基化木粉的表面自由能、极性和热塑性,并测试了苄基化木塑复合材料的拉伸强度和静曲强度。结果表明,苄基化木粉自由能低、极性小,与塑料的相容性好、热塑性好,苄基化木塑复合材料的强度高。     

热改性木材化学成分变化及其影响因素

木材易产生吸湿变形和腐朽等问题，影响其应用效果。热改性处理可有效提升木材的尺寸稳定性和耐久性，并具有无毒、环保的特点，是一种极具潜力的木材改性方法。文中综述了木材组分（纤维素、半纤维素、木质素、抽提物）在热改性过程中发生的化学变化，以及木材树种和部位、处理介质、处理温度和时间对木材热降解的影响。经不同热改性工艺处理后，木材的化学成分变化存在较大差异。探明热改性工艺、热改性材化学成分变化和性能之间的响应机制，将有助于开发或优化热改性技术，从而得到性能优异的热改性材，拓宽其应用领域。     

酯化改性木粉制备生物基塑料研究

以丁二酸酐和邻苯二甲酸酐两种酸酐按一定配比混合后作为酯化剂,4-二甲氨基吡啶为催化剂,二甲亚砜为分散介质,对胡桑枝条木粉进行改性,成功制备了具有较好热塑性和良好力学性能的注塑级生物基塑料。探讨了丁二酸酐占总酸酐物质的量百分比(简称酸酐配比)、反应温度、反应时间对生物基塑料力学性能的影响。采用三因素三水平的Box-Behnken设计方法,利用Design Expert软件得到回归方程的预测模型,并通过响应面分析,优化木粉酯化改性的工艺条件。最佳条件下混合酸酐改性制备的材料,其拉伸(酸酐配比18.79%,反应时间3.03 h,反应温度69.06℃)和弯曲(酸酐配比17.85%,反应时间3.12 h,反应温度68.11℃)强度分别达到30.13和41.32 MPa。     

酚醛树脂浸渍木粉DTA/TG曲线解析

采用差热天平,对木粉、酚醛树脂和酚醛树脂浸渍木粉进行测试,通过DTA/TG曲线解析,展示酚醛树脂浸渍木粉的热解动态,探讨木质树脂复合炭材的构造及性能。     

树皮粉改性制备聚氨酯泡沫的研究

以碱木质素和树皮粉为原料,通过苯酚液化后与甲醛反应制备改性树脂。代替5%~15%的多元醇以及异氰酸酯合成了树皮粉和木质素基硬质聚氨酯泡沫。通过对材料的表观密度、抗压强度、导热系数、吸水率的测定,分析了改性树脂对泡沫的力学性能影响,同时分析了材料的热学性能。结果表明,树皮粉的添加有利于提高材料的力学性能,热重分析显示树皮粉的添加没有降低材料的热性能,扫描电镜的图片显示聚氨酯泡沫与树皮粉混合均匀。     

屏蔽法改性木粉制备生物基塑料的研究

以胡桑枝条木粉为原料,木粉经球磨预处理后,分散于盛有一定量蒸馏水的烧杯中,之后将配制的酒石酸铁钠(Fe TNa)溶液倒入其中,在4℃下润胀一段时间后,于捏合机中捏合5 h后烘干,最后在双螺杆挤出机中与一定量的甘油混合挤出制备生物基塑料,研究了润胀时间、球磨木粉用量和试剂用量对改性产物力学性能的影响。结果表明:以木质纤维类生物质为原料,Fe TNa络合物和甘油为屏蔽剂可制备出注塑级生物基塑料,实现木质纤维的全组分高效利用;在屏蔽改性过程中未引入新的官能团;经屏蔽改性处理后,纤维素结晶度降低,纤维素分子链间作用力降低,改性产物热稳定性下降。在较佳工艺条件下,所制备的生物基塑料的弯曲强度为20.7 MPa、拉伸强度为12.9 MPa、断裂伸长率为3.2%,热塑性和力学性能较佳。     

杉木木粉羧甲基化产物及其高吸水树脂特性的研究

研究了杉木(Cunninghamia laceolata)木粉不同粒度对羧甲基取代度及丙烯酸接枝高吸水树脂吸水率的影响规律。结果表明,100目和200目木粉与40目木粉X射线衍射峰没有区别,表明100目和200目木粉纤维结晶没有被破坏,木粉粒度对羧甲基取代度的影响不大;100目和200目木粉直接接枝丙烯酸聚合物吸水倍率明显降低,表明木粉颗粒逐渐变小,木粉原有的空间结构被破坏,不足以形成网络结构;红外光谱分析表明,杉木木粉羧甲基化后,纤维素和半纤维素中引进了大量的羧甲基,且保留了木质素特征峰,但在丙烯酸接枝的高吸水树脂中木质素吸收特征峰不存在,说明过硫酸钾引发剂产生的自由基优先与木质素苯环反应,使木质素苯环开裂,导致木质素苯环的吸收特征峰消失。     

淀粉/木粉复合材料的制备与性能研究

以淀粉和木粉为原料,甘油为增塑剂,通过挤出成型制备淀粉/木粉可生物降解复合材料,重点研究淀粉/木粉混合比例对复合材料性能的影响。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和热重分析（TGA）对复合材料进行表征,并对复合材料的力学性能和吸水性能进行测试。实验结果表明：木粉的加入破坏热塑性淀粉的连续性,使复合材料的结晶度增大。复合材料的拉伸强度、吸水率和吸水厚度膨胀率随着木粉比例增大逐渐增大,断裂伸长率却逐渐降低。TGA测试结果表明,随着木粉加入比例增大,复合材料的热分解起始温度逐渐降低,但热分解的终止温度逐渐升高,淀粉和木粉两相依赖性逐渐减弱。     

亚纳米木粉切削粉碎设备的设计研究

8000～20000nm之间亚纳米木粉切削粉碎设备的设计，分别采用了机械冲击式粉碎原理、漂移动力学分选机理，以及木粉静电吸附作用来制取亚纳米木粉。本研究提出了切削粉碎加工亚纳米木粉的工艺原理，分析了亚纳米木粉切削粉碎动力学，设计了加工刀具组合结构，以及与木粉静电吸附相结合作用的刮板结构。     

超细木粉的加工原理与运动分析

通过对超细木粉的形态分析,提出了超细木粉颗粒的粒径范围为600～1 500目;介绍了超细木粉加工设备的结构与原理,分析了制备超细木粉的粉碎过程及粉碎力,以及超细木粉的制备方法及所采用的设备对粉体产品的粒度大小、粉体形状及分散性等的影响。提出采用高速旋转搅拌式磨削粉碎方法,将粉碎设备与粉体分级设备连为一体,对未达到加工目数要求的颗粒进行循环式加工,提高了加工效率;在分级装置的不同位置安放两个转速不同的离心风机形成不规则的气流流场,能减少木粉收集时的颗粒团聚,提高了粒度分布的均匀性和木粉质量。     

木粉增强P34HB生物复合材料的制备及其结构性能表征

【目的】通过木粉纤维增强生物塑料聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB),为生物复合材料的理论研究和生物可降解塑料的广泛应用提供科学依据和理论支持。【方法】以毛白杨木粉和P34HB为原料,采用共混热压法制备P34HB/木粉生物复合材料,基于电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、傅里叶红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA)和力学性能分析等手段对其结构和性能进行表征。【结果】随着木粉含量增加,生物复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度先增加后减小,冲击强度逐渐下降,拉伸强度、弹性模量和杨氏模量分别增加89%、59%和103%,储能模量E′逐渐增加,tanδ峰值先下降后上升。生物复合材料的高频率模量大于低频率模量,动刚度比静刚度好。相比P34HB,生物复合材料的热分解区间变宽,热解速率变慢,热解剩余质量增加。【结论】随着木粉含量增加,P34HB分子链运动受阻,生物复合材料的储能模量和脆性增大;同时,木粉纤维的成核作用诱导P34HB形成结晶度高、层状结构发达的横晶层,木粉与P34HB之间界面结合力增强,力学性能和热稳定性明显提高。综合考虑,P34HB/木粉生物复合材料的最佳木粉加入量为50%。     

亚纳米木粉低能耗的形成机理

通过对亚纳米木粉形成过程的分析,由细胞壁厚的几何尺寸定量计算亚纳米木纤维在低能耗形成过程中细胞变化的相关数学参数,定性地解释亚纳米木纤维在低能耗形成过程中细胞尺寸变化的数学关系。结果表明,可以由微观变化解释木材亚纳米木纤维尺寸的变化原因,并以试验结果的照片分析来验证此理论。     

热氧老化和水浸渍对木粉/HDPE和稻壳粉/HDPE两种复合材料性能的影响

木粉和稻壳粉是制备木塑复合材料(WPC)常用原料。WPC在使用过程中经常受到热和水分的影响,笔者对比研究了稻壳粉/HDPE和木粉/HDPE两种复合材料经历热氧老化和长时间水浸渍后性能的变化规律。结果表明:木粉/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的弯曲强度和弹性模量都大于稻壳粉/HDPE的;随着热氧老化或水浸渍处理时间的延长,复合材的挠曲性能下降,其中木粉/HDPE复合材的弹性模量下降最为迅速;复合材料表面明度值随着热处理时间的延长而减小,说明颜色变暗,稻壳粉与木粉填充的复合材之间差别不大。通过光学显微镜观察发现,HDPE与稻壳粉或木粉之间都有缝隙存在,为水分和氧气的进出提供了通道。     

马来松香对木粉/HDPE复合材料流变性质的影响

用马来松香对木粉进行流动性能改善处理,与高密度聚乙烯(HDPE)熔融复合,挤出成型制备木粉/HDPE复合材料(WF-HDPE).利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)技术,分析经马来松香改性前后木粉表面官能团的变化和元素的变化,采用旋转流变仪研究.WF-HDPE的流变行为.FrIR与XPS分析表明,马来松香分子中的酸酐基团与木粉表面的羟基发生了酯化反应,并且马来松香是以单酯的形式接枝到木粉表面,同时产生一游离羧基.WF-HDPE流变学研究表明:复合材料的复合黏度(η*)、储能模量(G′)和损耗模量(G″)随马来松香用量的增加先减小后增大最后减小,但体系的黏度和模量总体呈下降趋势,木粉经马来松香改性后复合熔体的流变性能显著改善,这不仅有利于提高复合材料的成型加工效率,而且适当的马来松香处理也能够提高复合材料的拉伸强度和弯曲强度,后者被静态力学试验结果所证实.     

可膨胀石墨与聚磷酸铵对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用(英文)

采用锥形量热仪(CONE)研究可膨胀石墨(EG)与聚磷酸铵(APP)对木粉/聚丙烯复合材料的协同阻燃作用。CONE测试结果表明:EG和APP均可降低木粉/聚丙烯复合体系的热释放速率(HRR)、总热释放(THR)和烟释放速率(RSR),提高成炭率;与APP相比,EG表现出更好的抑烟效果。当EG与APP的总添加量为15%、复配比例为2∶1时,能形成稳定致密的膨胀炭层,阻燃协同效应显著。力学性能测试结果表明:即使在马来酸酐接枝聚丙烯相容剂(MAPP)的存在下,EG和APP阻燃剂的添加对复合材料的冲击强度和弯曲强度仍有不利影响,但EG的添加可提高复合材料的弯曲模量。     

浅析木材酸性及其对MDF生产的影响

本文对福州人造板厂生产用木片的ｐＨ值、缓冲性能及其对ＵＦ胶固化时间的影响进行了研究，结果表明：木片的ｐＨ值与缓冲性能是影响ＵＦ胶固化的重要因素，煮沸回流后的木片ｐＨ值与ＵＦ胶的固化时间相关性最大；在ｐＨ值相近的情况下，木粉与胶的混合物固化时间随木材缓冲性能的增加而缩短；树皮对胶固化的阻碍大大超过相同ｐＨ值的木材；作为主要原料的马尾松，其地域不同、ｐＨ值不同而呈现出对ＵＦ胶固化的影响也不同。     

木粉/PVC复合材料挤出流动性的影响因素

研究木粉的粒径、添加剂的种类及配比等因素,对木塑复合材料挤出流动性的影响.结果表明:木粉粒径越小,复合物料在挤出过程中的流动性能越差,所制备的木塑复合材料色差越大,且产品材色越深.综合考虑加工特性和制品材色,宜选用木粉粒径45～60目；并添加稀土热稳定剂及铝酸酯偶联剂,可以提高物料的挤出流动性.