3种预处理方法改善杨木渗透性的对比研究

渗透性反映流体通过木材的难易程度,是木材的重要物理特性之一,提高渗透性可以提高木材的干燥速度以及木材改性时流体的浸注效果。作者对杨木板材进行汽蒸、水煮及爆破处理来研究提高杨木板材的渗透性的因素。试验表明,这3种方法均能不同程度地提高杨木板材的渗透性,温度相同,汽蒸、水煮预处理时间越长,渗透性越大;时间相同,预处理温度高的渗透性好于温度低的渗透性。爆破预处理温度相同条件下,压力高的渗透性好于压力低的渗透性;相同爆破压力时,同样也是温度高的渗透性好于温度低的渗透性。     

加热、水蒸气处理对木材横纹压缩变形的固定作用

采用高温高压水蒸气对软质木材进行软化、压缩、定型处理,探讨固定木材横纹压缩变形的作用。并同高温加热处理进行对比实验,测定了木材的抗胀（缩）率、阻湿率、质量损失率、压缩率、压缩变形恢复率等各项指标。结果表明,无论是高温加热处理还是高温水蒸气处理,木材的尺寸稳定性明显得到提高。相同温度条件下,当抗胀（缩）率的值超过５０％时,高温高压水蒸气处理,木材的尺寸稳定性明显得到提高,相同温度条件下,当抗胀（缩）率的值超过５０％时,高温高压水蒸气处理所需要的时间远远小于高温加热处理所需要的时间,当温度为１８０℃时加热处理需要１５￣２０ｈ,而水蒸气处理仅需要８￣１０ｍｉｎ,压缩变形几乎完全被固定。     

α-甲基丙烯酸接枝聚丙烯工艺对复合板性能的影响

利用α-甲基丙烯酸在不同添加比例和不同处理时间条件下对聚丙烯进行固相接枝,以改善木塑复合材的综合性能。研究复合材料的各项物理力学性能发现：当α-甲基丙烯酸添加比例为8％和10％时,随着处理时间的增加,板材的吸水厚度膨胀率明显改善,板材力学性能各项指标呈增大趋势;当α-甲基丙烯酸添加比例为12％时,随着处理时间的增加,板材力学性能各项指标有减小趋势。综合对比得出：α-甲基丙烯酸处理聚丙烯的优化工艺条件为：温度850C,α-甲基丙烯酸水溶液浓度12％,处理时间1．5h。     

改性三聚氰胺树脂处理杨木密实化的研究

以杨木为试材,通过改性三聚氰胺树脂处理,并对其进行径向横纹方向压缩密实化处理,通过测定其回复率,确定最优的热压工艺条件为:热压温度190℃,热压时间30 min,压缩率50.此工艺条件下,压缩材回复率较低,尺寸稳定性好,力学性能明显提高.并对其力学性能进行测定,观察分析X-射线衍射曲线,结果表明:经过密实化的改性杨木纤维素的相对结晶度较高.     

杨木单板树脂增强重组材的制备及性能研究

采用三聚氰胺甲醛树脂辊压浸渍杨木单板,通过高频热压定型得到树脂增强重组材,探讨不同辊压压榨率和热压压力对板材物理力学性能的影响。结果表明：利用高频介质加热进行厚板坯的成型较接触式热压可行,可缩短热压时间,提高热压效率;热压压力对杨木重组材的大部分物理力学性能影响显著,辊压压榨率对材料的静曲强度、弹性模量等影响不显著;辊压压榨率20％、热压单位压力2．0MPa时,高频热压制备的地板用杨木重组材物理力学性能指标综合较优,该制备条件下成品材料密度为0．68g／cm3、静曲强度50．19MPa、弹性模量4191．61MPa。     

镀铜刨花人造板的制备及其力学性能探究

以杨木刨花作为基材,对在杨木刨花表面金属化处理以后进行化学镀铜,研究了施胶量、热压温度和密度对镀铜刨花人造板力学性能的影响.试验结果表明:在施胶量为12％、热压温度为80℃、板材密度为1.0 g/cm3的工艺条件下生产的人造板具有良好的力学性能,此时板材的弹性模量为2992MPa,静曲强度为43MPa,24h吸水厚度膨胀率为4.9％.     

蔗糖与二羟甲基二乙烯脲浸渍压缩杨木单板的性能评价

以蔗糖为细胞壁充胀剂,二羟甲基二乙烯脲(DMDHEU)为交联剂对速生软质杨木单板进行浸渍处理和热压固化定型,通过细胞壁化学改性和细胞腔物理压缩协同作用,实现低载药量下单板的密实增强。系统评价了蔗糖和DMDHEU浸渍压缩对所制备单板的回弹率、密度、硬度、表面颜色和力学强度等物理力学性能的影响。结果表明:5%蔗糖和10%DMDHEU浸渍压缩的杨木单板经5个水饱和—干燥循环和1次水煮测试后压缩回弹率为23%,表面密度提高至0.71 g/cm3,达到硬质阔叶材水平,表面硬度比素材增加2倍,单板颜色从暗灰色变为明亮的金褐色,水性涂料在浸渍压缩表面的漆膜附着力显著提高。综上所述,低质量分数蔗糖和DMDHEU浸渍压缩后的杨木单板具备作为复合地板优质表板的潜能。     

表面强化刨切薄板拉伸、弯曲性能

以黑龙江产大青杨刨切薄板为研究对象,用常温水浸泡至饱水状态,不经热软化预处理即进行横纹压缩强化,通过160、180℃高温定型处理1～24 h,分析横纹压缩强化前、后木材的拉伸、弯曲性能的变化,探讨此方法强化木材薄板的可行性和有待改进、完善之处。结果表明:与未压缩强化素材相比,木材的拉伸强度和拉伸弹性模量均有较大幅度提高;弯曲弹性模量随着热处理时间的增加而下降;弯曲强度和断裂应力有所降低;最大应力时应变平均值、断裂应力时应变平均值都随着热处理时间的增加而下降。     

应用Harris角点检测进行图像拼接的超长板材尺寸测量方法

选择约700 mm(长)×200 mm(宽)的10块柞木板材为研究对象;用相机进行标定得到相机内部参数、外部参数,对采集的板材图像进行镜头畸变修正;对图像进行高斯平滑处理后,采用Harris角点检测方法对采集的先后两帧图像进行图像拼接;采用边缘检测得到板材完整的边界信息,通过建立空间坐标系与像素坐标系的转换关系完成板材尺寸计算。结果表明:相机标定与畸变补偿,提高了测量的精度由5 mm至1 mm;图像拼接方法,解决了长尺寸板材机器视觉测量困难的问题;采用Sobel算子边缘检测方法,能够准确保留边缘信息,速度快、计算简单;测量结果最大标准差为0.582 mm,测量精度小于1 mm。     

向日葵籽壳-杨木刨花板制造工艺研究

试验采用向日葵籽壳和向日葵籽壳与杨木刨花混合物为原料，分别压制脲醛胶刨花板。结果表明，向日葵籽壳刨花板的物理力学性能，达不到刨花板国家标准（ＧＢ／Ｔ４８９７－９２）的要求，加入杨木刨花可提高向日葵籽壳刨花板的物理力学性能。当向日葵籽壳在向日葵籽壳－杨木混合刨花中所占的比例由７５％下降至５０％时，向日葵籽壳－杨木刨花板的物理力学性能由Ａ类刨花板的二等品上升为特等品。     

基于X-ray CT的载荷作用下木材内部形变研究

  目的  木材是重要的室内装饰和建筑用工程材料,具有易加工,强重比高等优点。作为生物质多孔材料,载荷作用下木材内部结构易发生变化,进而对其力学性能产生重要影响。研究载荷作用下木材内部结构变形可为理解其力学行为提供基础理论支撑。  方法  为探索压缩载荷作用下木材内部空间结构的演变规律,使用微型加载设备对实体木材（花旗松）和胶合材（杨木）试件进行横纹压缩,实时记录加压头位移和加载压力,加载过程中使用X射线断层扫描仪周期性扫描试件,对扫描结构进行三维重建,实现试件内部空间结构可视化,结合力学性能和内部空间结构演变解析实体木材和胶合材力学失效机制。  结果  实体木材在受载时,早材部分密度快速增加,载荷达到25.26 MPa时,晚材部分密度开始增加。早材管胞压溃是木材内部结构变化的主要原因,压溃路径与生长轮平行;晚材结构改变主要体现为树脂道压缩变形和木射线压裂。胶合材在受载时,局部形变集中是杨木内部结构变形的主要原因,尤其是大孔径导管极易压溃;另外,胶黏剂能够明显增加胶层区域杨木刚度,提高导管结构的稳定性。  结论  本研究解析了横纹载荷作用下实体木材和胶合材内部空间结构的演变规律,为优化木材加工工艺和指导木材的科学利用提供了理论基础。新型三维动态检测技术为解析木材力学行为的发生机制提供了新的思路。      

废弃杨木水泥模板纤维特性及纤维板的研究

以废弃杨木水泥模板纤维为原料制造纤维板, 实现杨木的循环利用。对水泥模板以及分离好的纤维性能进行测试分析, 并分别以废弃杨木水泥模板纤维、新鲜杨木纤维为原料制造不同密度的纤维板, 讨论原料特性和施胶量对板材性能的影响。研究结果表明:废弃杨木水泥模板表面碳元素含量高于杨木单板表面, 而水泥模板表面的氧元素含量较低; 废弃杨木水泥模板纤维的堆积密度与新鲜杨木纤维基本相同; 当用水泥模板制得的纤维板密度达到0.75 g·cm-3时, 板材的力学性能和吸水厚度膨胀率(TS)值均优于其他密度的板材, 当施胶量大于等于12.0%时, 板材的弹性模量(MOE), 静曲强度(MOR), 内结合强度(IB)性能均能满足国家标准值的要求。因此, 废弃杨木水泥模板完全可以替代普通杨木制造纤维板。     

功能型木材改性剂对速生杨木物理力学性能的改性效果

以速生杨木为研究对象,通过木材改性剂对速生材浸渍强化处理,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、傅氏转换红外线光谱分析仪对改性前后的木材进行表征,并分析改性前后木材的物理性能。结果表明：经木材改性后,速生材物理性能显著提高。X射线衍射仪数据表明,木材改性剂使木材结晶度从39．65％降到36．89％,能谱分析仪结果显示：氮（N）氧（0）碳（C）元素在木材内部分布均匀,扫描电子显微镜谱图分析了禾材改性剂在木材管孔中的分布,最后红外光谱图表明改性剂与木材内部集团发生交联反应．并且羟基数目大量减少。图4表1参7     

轻木细胞壁超微结构与力学性能关系研究

[目的]研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构,探究其对力学性能的影响,为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系,提高其利用附加值奠定理论基础.[方法]将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究,采用水解法分析两者的化学组成;用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素...     

不同优化工艺对稻草刨花板物理力学性能的影响

随着木材资源的日趋紧张,秸秆板的制造和利用工作也在广泛发展,为降低稻草刨花板制造成本,研究了蓖麻油和桐油等添加剂替代部分异氰酸酯对稻草刨花板物理力学性能的影响,研究了竹刨花增强稻草刨花板和稻草刨花板的板坯含水率对于其物理力学性能的影响。结果表明:稻草刨花板制备中,采用2%的蓖麻油替代2%的异氰酸酯是完全可行的;在本试验范围内,竹刨花增加量需超过30%,才可起到真正增强的作用;板坯含水率在14%时,所制得的稻草刨花板整体性能较好。     

纳米复合材料改性杨木木材的物理力学性能

为提高速生杨木材的力学性能,以酚醛（PF）树脂和纳米SiO2粉为主要改性剂,并使用偶联剂,利用减压-加压的方法浸渍处理杨木,并通过热压使处理剂在木材中固化,制成了改性木材。以密度、硬度和力学强度作为主要指标对改性材的性能进行了评价,结果表明：用不同质量分数的纳米材料和酚醛树脂混合液、以及不同压缩率对速生杨进行处理后,均能够提高木材的密度、硬度和力学强度。     

木丝增强脱硫石膏板制备及性能研究

为开发一种轻质高强、保温隔热的绿色建筑墙体材料，以绿色可持续的木丝作为增强增韧材料，添加到工业副产废弃物脱硫建筑石膏中制备新型木丝增强脱硫石膏板材。探究木丝尺寸、木丝含量和不同处理方式对石膏复合材料性能的影响。结果表明，木丝的添加能减小石膏板的脆性，20%的木丝添加量对于板材的增强效果最好，增强木丝长度和宽度对材料的抗折强度、握螺钉力和导热系数均有影响显著，当添加量为20%，木丝长度(100±0.5)mm、宽度(0.9±0.05)mm的板材的抗折强度最高，木丝长度(100±0.5)mm、宽度(1.8±0.05)mm的板材的握螺钉力最高，较纯石膏板分别提高了67.12%和193.4%。木丝的添加使板材的导热系数满足建筑保温材料的要求。研究证明，木丝形态的优化选择有利于提高石膏板的增强效果，提高板材的物理力学性能。     

杨木压缩应力-应变关系研究

研究杨木在不同温度条件下径向压缩大变形的力学行为,建立杨木在压缩大变形下的应力-应变关系,并观察横压过程中的杨木细胞变形特征.结果表明,杨木在径向施压下,其整个大变形过程可分为3个阶段,即线弹性阶段、屈服后弱线性强化阶段和幂强化阶段.但由于木材在横压大变形实验中压密点不易确定,故以一个线性方程描述其弹性阶段和一个3次多项式描述其屈服后的整个压缩大变形下的应力-应变关系更为方便.     

2022 年 1 期目录

  目的  准确预测林木的生存和枯损是森林生长收获模型系统中十分重要的组成部分。构建基于混合效应模型和生存分析方法相结合的林木生存模型，能够提高林木枯损模型的精度。   方法  以吉林省汪清林业局20块落叶松云冷杉林样地数据为例，基于生存分析方法中常用的6个时间参数分布回归模型（指数分布、Weibull分布、对数正态分布、对数Logistic分布、Gompertz分布及Gamma分布），把林分因子和立地因子作为协变量加入到模型中去，构建林木生存模型。并在此基础上考虑样地的随机效应，并与传统模型的模拟效果进行比较。  结果  研究结果表明，随着单木初始胸径的增加，其枯损的风险降低，生存率提高；随着单木大于对象木断面积值的增加，其枯损的风险增加，生存率降低；随着林分密度的增加，林木枯损的概率增加，生存率降低；立地因子对林木的生存没有显著影响；6个参数分布回归模型中，Weibull分布的模拟精度最高。与固定效应模型相比，Weibull分布模型在考虑样地水平随机效应后，模型的模拟精度获得明显的提高，并且达到极显著程度。  结论  在森林经营中，要提高林木的生存率，需采取科学合理的经营方法和经营时间，避免使林分的密度过大。