饱和蒸汽热处理工艺对毛竹材理化性能及防霉性能的影响北大核心

采用热处理温度为140、160、180℃,热处理时间为20、25、30 min的饱和蒸汽热对毛竹材进行高温改性处理,分析了不同热处理工艺对毛竹材化学成分、结晶度和力学性能的影响,对比了不同热处理工艺条件下毛竹材的防霉效果。结果表明:1)热处理温度在140℃时,竹材中化学成分变化不大。当热处理温度在160℃以上时,竹材中半纤维素和纤维素的含量随热处理时间增加而减少,木质素相对含量呈上升趋势;2)热处理温度和时间都对竹材样品的结晶度有积极的影响;3)热处理温度在140℃时,竹材的弹性模量和静曲强度均比未处理时增加。随着热处理温度的升高和时间的延长,竹材的弹性模量和静曲强度下降,力学性能呈下降趋势。在180℃处理30 min后,处理材的弹性模量和静曲强度较未处理材降低23.15%和19.00%;4)饱和蒸汽热处理竹材的防霉能力与未处理材相比均有提高;热处理温度对竹材的防霉性能的影响大于热处理时间;经180℃处理30 min的竹材其霉变速度最慢,防霉效果最好。     

蒸汽高温处理工艺对竹材软化效果的影响

以毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)材为研究对象,研究蒸汽高温处理温度、处理时间和毛竹初始含水率对毛竹抗弯弹性模量与静曲强度的影响。180℃蒸汽软化处理5 min后试件自身温度下降规律,结果表明,随着处理温度的升高和时间的延长,试件弹性模量与静曲强度均呈下降趋势,并且在处理温度为160-200℃时,其力学性能下降最快;180℃软化处理5 min后,初含水率为114%的泡水试件较初始含水率为11%的气干试件,静曲强度和弹性模量分别下降了51.8%,27.9%;蒸汽高温处理对竹材具有较好的软化效果,但处理后试件温度下降过快会导致其力学性能升高、塑性降低,不利于展平,在实际生产中应快速高效的进行软化展平,适当提高生产环境温度。     

高温饱和蒸汽软化工艺对竹展平板物理力学性能的影响

以毛竹竹筒为研究对象,探索不同高温饱和蒸汽软化工艺(软化温度为140、150、160、170、180℃;软化时间为4、6、8 min)对展平竹板材物理力学性能的影响。结果表明:竹材经软化后平衡含水率下降,展平后平衡含水率进一步降低;竹材的径向干缩率随软化温度上升和时间延长呈下降趋势;竹材的弦向干缩率在竹材软化后随软化温度上升和时间延长呈下降趋势,而展平后的竹材在140~150℃温度范围内弦向气干干缩率下降,在150~180℃范围内上升;竹材的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)在140~170℃范围内上升,170~180℃范围内下降,且软化后未展平竹材的MOR和MOE均高于展平后的竹材。可得到结论,在170℃软化工艺下,竹展平板的尺寸稳定性和力学性能较好。     

过热蒸汽温度对马尾松干燥速率和力学性能的影响（英文）

以常压过热蒸汽为干燥介质,对马尾松板材进行干燥处理。研究了过热蒸汽温度对马尾松木材干燥速率、力学性能、尺寸稳定性和微观结构的影响规律。结果表明:过热蒸汽干燥可以有效提高马尾松板材的干燥速率,增大板材的弹性模量及静曲强度,一定程度上影响了板材的尺寸稳定性。随着过热蒸汽由120℃升至130,140和150℃,干燥速率显著从014%/min增大至018,019,020%/min,其显著水平为99%。除150℃处理试件表现出大量的內裂和最低的力学强度外,当过热蒸汽温度分别为120,130和140℃时,静曲强度分别增加了2990,3259和3787 MPa,弹性模量分别增加了2 275,901和780 MPa。与常规干燥材相较,过热蒸汽处理材表现出更强的吸水能力,在120℃时获得的最大弦向、径向和体积膨胀率分别显著增加了2089%,1918%和4026%,而150℃处理材各向尺寸分别降低了2051%,1258%和1610%。从微观结构观察发现,过热蒸汽处理试件出现了大量破裂的纹孔膜及树脂重新分布后的树脂道间隙。     

炭化处理工艺对毛竹竹片物理力学性能的影响

对9组毛竹竹片分别进行炭化处理,以含水率、炭化压力、炭化时间为3个变化因素,各取三个水平,并对竹片密度、色差、静曲强度和弹性模量等物理力学性能进行测定;选取一组未经任何处理的竹片进行对比实验.分析得出:经过炭化处理后,竹材色泽发生了较大的变化,由淡黄色变成不同程度的浅棕色;炭化后竹片的密度、静曲强度和弹性模量均随着炭化时间与炭化压力的增加而逐渐降低.其中,含水率的变化对颜色的影响较大,竹材的密度变化主要受炭化时间的影响,炭化压力对静曲强度和弹性模量的影响最大.     

热压工艺对竹材玻纤布复合生产集装箱底板力学性能的影响

探讨了偶联剂、热压工艺对竹材玻纤布复合生产集装箱底板材力学性能的影响,分析了偶联剂种类、用量,以及热压压力、热压时间、热压温度对竹材玻纤布复合生产的集装箱底板产品静曲强度、弹性模量、耐磨性、内胶合强度、浸渍剥离等性能的影响。通过正交试验,得出优化的热压工艺为：①偶联剂R1和R2均适合作玻纤布表面处理的偶联剂。②偶联剂需用酒精稀释,较佳的稀释配比为1：2或者1：3。③热压压力2.6 MPa、热压温度150℃、热压时间1.1 min/mm。④热压压力对竹材玻纤布复合集装箱底板产品物理力学性能指标的影响均不显著;热压温度对竹材玻纤布复合集装箱底板的纵向MOE和内结合强度影响显著,对竹材玻纤布复合集装箱底板的横向MOE影响较显著;热压时间对竹材玻纤布复合集装箱底板内结合强度影响较显著。     

高温热处理竹材的物理力学性能研究

以6年生竹材为研究对象,分别采用160℃、180℃、200℃的温度对竹材进行4h热处理,检测热处理前后竹材的物理力学性能。结果表明:热处理后竹材的平衡含水率、气干密度、全干密度、干缩性随热处理温度的升高均呈下降趋势,热处理竹材的大部分力学性能也呈下降趋势。与未处理竹材相比,在使用环境相同的条件下,200℃热处理竹材的静曲强度下降了30.09%,抗弯弹性模量提高了13.60%,顺纹抗压强度下降了1.30%,顺纹抗拉强度下降了58.98%。由此表明,热处理温度对竹材的物理力学性能影响显著。     

竹材碎料表面处理对竹塑复合材性能影响的研究

笔者以竹材碎料和热塑性废塑料为原料,通过热压方式将其加工成竹塑复合材,分别比较了竹材碎料表面高温处理、聚乙烯醇处理、马来酸酐处理、酯化处理、酚醛树脂处理对竹塑复合材物理力学性能的影响。结果表明:酚醛树脂和马来酸酐处理对竹材碎料与塑料结合界面有明显的改善作用,提高了竹塑复合材的物理力学性能,酚醛树脂处理后竹塑复合材的静曲强度为14.1MPa,弹性模量为2.4GPa,拉伸强度为6.8MPa,马来酸酐处理后竹塑复合材的静曲强度为14.9MPa,弹性模量为2.5GPa,拉伸强度为6.5MPa。     

桉木单板层积材生产工艺的优化

采用响应面法(RSM)和中心组合旋转设计(CCRD),研究了桉树单板层积材(LVL)的生产工艺条件,并对优化工艺所得的预测值进行了实验验证。方差分析结果表明:面粉添加量对桉木LVL的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)有着显著影响,而热压温度和热压时间的影响不显著。通过回归分析,建立了相应的回归模型。回归模型的预测值与实验值的拟合良好,说明回归方程能用来预测和优化桉木LVL的力学强度性能。最佳工艺条件为:热压温度130℃,热压时间1.5 min/mm,面粉添加量5%(质量分数)。在此工艺条件下压制的桉木LVL垂直加载条件下的静曲强度(MOR⊥)和弹性模量(MOE⊥)分别为89 MPa和16 722 MPa,平行加载条件下的静曲强度(MOR∥)和弹性模量(MOE∥)分别为88 MPa和15 067 MPa,MOR和MOE分别达到了结构用单板层积材国家标准的优等品和140E级别。     

热压工艺对竹重组板材性能的影响

探讨了以竹材为主要原料的竹重组板材热压工艺的优化,研究了热压工艺对竹重组板材力学性能的影响,讨论分析了热压压力、热压时间、热压温度对竹重组板材吸水厚度膨胀率、耐沸水性、静曲强度、弹性模量、耐磨性、耐化学腐蚀性、浸渍剥离率和甲醛释放量等性能的影响。通过正交试验,得出的优化热压工艺为:①热压压力2.0MPa、热压温度145℃、热压时间1.7min/mm,热压压力对竹重组板材耐酸性、静曲强度和弹性模量等影响显著,对耐沸水性、耐碱性、耐盐性、耐磨性和浸渍剥离率等影响不显著。②热压时间对竹重组板材静曲强度有显著影响,对其他试验指标影响不显著。③热压温度对竹重组板材各试验检测指标均有一定的影响,但不显著。     

糠醇树脂改性对重组竹性能的影响研究

【目的】竹材内含丰富的淀粉和糖类物质,易遭霉菌侵蚀,耐候耐久性差,探讨糠醇树脂改性对重组竹物理力学性能和防霉性能的影响,为重组竹糠醇树脂改性技术提供参考和借鉴。【方法】利用10%、20%、30%质量浓度的糠醇树脂加压浸渍竹束单元,对其进行改性处理,并采用"热进冷出"工艺制备重组竹板材,测量不同质量浓度糠醇树脂改性处理竹束的颜色和增重率,比较不同质量浓度糠醇改性重组竹材的吸水率、吸水厚度膨胀率、弹性模量、静曲强度、热稳定性、防霉性能和微观结构,检测了糠醇树脂在竹材样品中的显微分布,系统研究了糠醇树脂质量浓度对重组竹物理力学性能、热性能和防霉性能的影响规律。【结果】糠醇树脂改性处理使竹材颜色明显加深,尺寸稳定性、热稳定性和防霉性能显著提高,与对照材相比,改性竹材的色差可提高30.92%,吸水率可降低41.03%,吸水厚度膨胀率可降低46.34%,热失重率可降低75.38%,防霉等级可提高3个等级;糠醇树脂改性处理对重组竹的弹性模量影响不显著,但使其静曲强度最大可降低20.21%;随着糠醇树脂质量浓度的增加,改性竹材的颜色、尺寸稳定性、热稳定性、防霉性能均呈显著增加趋势,其静曲强度呈逐渐降低趋势。【结论】糠醇树脂改性重组竹具有优异的物理力学性能和防霉性能,20%糠醇树脂改性重组竹对霉菌的防治效力达到100%,可广泛应用于室外竹制品的制造。     

竹木复合建筑混凝土模板的工艺研究

以火车集装箱底板加工剩余物为原料,经过去贴面、磨砂等简单的处理后与杨木单板重组成一种层层交错结构的竹木复合建筑混凝土模板。用单因素实验方法,分析不同热压工艺参数下的静曲强度、弹性模量、含水率,从而确定热压温度、压力、时间的工艺参数范围。用正交实验法测试静曲强度、弹性模量、湿态胶合强度、密度等性能,并进行了方差分析和平均值分析。结果表明:与传统建筑混凝土模板制备方法相比,该工艺省去了去竹青、竹黄、竹节和软化等复杂的竹片材料制备方法。成品的竹材加工剩余物的体积利用率占竹木复合建筑混凝土模板的80%以上,同时节约了生产成本。通过极差分析,热压工艺因素对静曲强度、弹性模量、湿态胶合强度的影响程度都是:热压压力>热压时间>热压温度。通过平均值分析,最优热压参数为:3 MPa、50 s·mm^-1、135℃。     

热处理对竹基纤维复合材料性能的影响

毛竹竹材的纤维化单板经高温处理后,热压制备成竹基纤维复合材料(BFC).分析热处理对纤维化竹单板化学性能的影响及热处理对BFC表面颜色、尺寸稳定性、力学性能的影响.结果表明:纤维化竹单板经热处理后,其综纤维素和d-纤维素的含量相对于未处理材显著降低,其中半纤维素含量降幅最大；热处理后竹材的pH值相对于未处理材显著降低,碱缓冲容量显著增大,而酸缓冲容量降低.由纤维化竹单板经热处理后制备的BFC,表面颜色变深,吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率相对于未处理材显著降低,尺寸稳定性得到改善；材料的静曲强度和水平剪切强度相对于未处理材显著降低,且随着蒸汽压力的增大和热处理时间的增长呈逐渐降低的趋势,而弹性模量变化不显著.     

饱和蒸汽热处理对竹材颜色的影响

研究饱和蒸汽热处理过程中竹材颜色的变化规律,以期为竹材的开发利用提供理论和实验依据。采用国际照明委员会颜色系统CIE 1976 L~*a~*b~*标准色度系统,研究饱和蒸汽热处理毛竹竹片过程中竹片初始含水率和热处理时间对其颜色的影响。结果表明,在热处理过程中,竹材颜色从浅黄色变为深红褐色,整体颜色变化均匀。竹材初始含水率和热处理时间对a~*、b~*和L~*均具有较大的影响。随着热处理时间的增加,a~*先升高再降低,b~*和L~*主要呈现下降的趋势。同时,随着竹材亮度的降低,a~*以一种类似抛物线的趋势变化,而b~*主要呈现直线降低的趋势,但均大于0,表明竹处理材偏红、偏蓝。热处理时间对竹材总色差(ΔE~*)的影响主要集中在10～20 min,且ΔE~*受明度差(ΔL~*)的影响较大,而黄蓝色品差(Δb~*)对ΔE~*的影响大于红绿色品差(Δa~*)。此外,处理后竹材的颜色饱和度(C~*)和饱和度差值(ΔC~*ab)均随着热处理时间的增加而降低,而色度变化(ΔC~*)的变化趋势则相反。不同初始含水率的竹材之间,颜色亮度和黄蓝度主要分布范围差异不大,而红绿度差异较大。三大素检测结果显示,处理材颜色的差异主要是由不同初始含水率引起化学成分不同导致的。     

室外用重组竹及重组竹木复合材生产工艺初探

以酚醛树脂为胶粘剂,以竹束和木单板为原料,制造出室外用重组竹和重组竹木复合材,探讨了热压温度和压力对板材的弹性模量、静曲强度以及吸水厚度膨胀率的影响规律。结果表明:随着热压温度的提高,重组竹和重组竹木复合材的静曲强度、弹性模量、尺寸稳定性显著增加;在本研究范围内,热压压力对板材力的学强度和吸水厚度膨胀率的影响不显著;重组竹的静曲强度和弹性模量均明显高于重组竹木复合材,但其尺寸稳定性无显著区别;重组竹和重组竹木复合材的优化热压温度与压力分别为170℃和4MPa。     

热老化对刨花板力学性质的影响

为了探索改善刨花板力学性质的途径,采用全因素试验方法,对刨花板进行热老化处理。结果表明:在热老化过程中,时间对刨花板的内结合强度、静曲强度和弹性模量影响不显著;温度对刨花板的内结合强度影响显著,而对静曲强度和弹性模量影响不显著;厚度对刨花板的静曲强度和弹性模量影响极显著,而对内结合强度影响显著。在生产实践中,不同厚度的刨花板采用不同的热老化工艺,才有望获得理想的效果。     

利用废旧木材制备高强定向刨花板

为拓宽废旧木材的再利用途径,以木家具厂的下脚料废刨花和脲醛树脂胶为原料制备了定向刨花板.采用正交试验方法,研究了施胶量、热压温度、热压时间、定向率4个因素对板材静曲强度和弯曲弹性模量的影响.结果表明:在施胶量16％、热压温度150℃、热压时间14min、定向率为60％的条件下,板材的静曲强度可达101.73 MPa,弯曲弹性模量可达10.90GPa.极差分析表明,对定向刨花板静曲强度和弯曲弹性模量数值大小影响的主次关系依次为:热压温度＞施胶量＞热压时间＞定向率.     

硅铝凝胶改性防腐剂对竹材表面颜色的影响

为考察硅铝无机防腐处理对竹材表面颜色的影响,以毛竹为材料,采用不同热处理溶液浓度(0、25%、50%、100%)、处理温度(140、160、180℃)和处理时间(1、2h)分别对其进行处理。依照标准色度系统指定表征防腐处理前后竹材表面颜色,通过颜色总色差、明度、红绿色指数、蓝黄色指数的变化,探讨防腐处理工艺参数对竹材表面颜色的影响。通过傅里叶红外光谱和X衍射光谱分析防腐液与竹材结合方式,并使用场发射扫描电子显微镜观察对比处理前后防腐液在竹细胞腔内的分布情况。结果表明,防腐液浓度对竹材色差变化影响较大,随着浓度的增大,竹材色差也随之增大。热处理工艺的处理温度与处理时间对竹材表面颜色的影响也符合传统木材热处理色差变化规律。微观检测发现,防腐剂不仅与纤维有化学键结合,也通过物理吸附以分子团聚形式附着填充在细胞腔内部。     

热处理工艺对脲醛树脂刨花板力学性质的影响

采用全因素试验方法,对刨花板进行热处理研究的结果表明,在热处理过程中,时间对刨花板的内结合强度、静曲强度和弹性模量影响不显著;温度对刨花板的内结合强度影响显著,而对静曲强度和弹性模量影响不显著.     

不同方法改性杨木效果的对比

文章通过水蒸气及水煮两种预处理方式对新疆家具用杨木进行改性,在热压180℃、压缩率为60%时,2h蒸汽处理及1h水煮处理后在静曲强度、弹性模量、尺寸稳定性及耐磨性能效果均有效提高,且两者差异很小。