人工林巨尾桉木材压缩密化的研究

人工林巨尾桉具有生长快、产量高、适应性强等优点,但生长应力大,木材容易开裂变形及材性差异大,利用受到限制。对巨尾桉进行压缩密化处理,采用正交试验得出压缩密化的最佳工艺条件为压前含水率为60%,热压温度为190℃,压后厚度为13-20 mm,压缩率为50%,热压时间为25-30 m in。试验表明:经过压缩,巨尾桉试件的物理力学性质明显改善。从处理材微观结构观察,细胞被挤压,细胞腔变小,细胞壁未受到破坏。     

三聚氰胺脲醛树脂改性对针叶材和阔叶材性能的影响

用不同摩尔比三聚氰胺脲醛树脂(MUF)处理阔叶材和针叶材,对其物理力学性能和耐腐蚀性进行比较研究.结果 表明,MUF改性木材效果与木材本身结构和树种有关,结构疏松、孔隙大的木材,MUF改性效果好.改性后木材微观结构受到破坏,导致杨木和杉木体积收缩(ASE值为负).改性后松木、杉木、桉木和椎木的顺纹抗压强度(CS)分别提高了66.33％、43.18％、32.67％和13.28％,但处理材抗弯强度(MOR)降低.MUF改善了阔叶材的耐腐蚀性,处理后的木材甲醛释放量均小于0.26 mg·L-1.     

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。     

强化复合木材细胞壁的纳米压痕测试分析

通过纳米压痕测试技术,测定和分析了未处理材和经硅溶胶强化处理的复合木材细胞壁层面的力学性能和弹塑性,以及硅溶胶的存在位置对强化复合木材细胞壁微观力学性能的影响。结果表明:1）浸渍强化处理工艺可以使硅溶胶进入木材细胞壁,使得强化复合木材细胞壁的弹性模量和硬度达到18.64 和0.64 GPa,分别比未处理材提高59%和31%;2）控制改性处理工艺,可以得到改性细胞壁和既有改性细胞壁又有填充细胞腔2种改性形式的强化复合木材,并且2种改性形式下细胞壁层面上的弹性模量和硬度没有显著差异,证实了细胞腔填充对细胞壁层面的力学性能没有影响;3）复合木材细胞壁形貌表征和力学测试曲线表明,硅溶胶强化处理后的复合木材细胞壁保持了较好的弹塑性特性,相对弹性回复率与未处理材基本相同。      

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.     

三倍体毛白杨结构大片刨花板制板工艺研究

作者采用正交试验设计的方法 ,研究了以三倍体毛白杨为原料制造结构大片刨花板的工艺条件 ,详细讨论了热压温度、热压时间、施胶量、石蜡乳液工艺因子对刨花板物理力学性能的影响 .试验结果表明 :利用毛白杨制造结构大片刨花板是完全可行的 ,其产品的主要物理力学性能为 :密度 0 .71g cm3 ,吸水厚度膨胀率 11.2 %,内结合强度 0 .5 4MPa,静曲强度 45 .2MPa .     

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。     

三聚氰胺–尿素–葡萄糖（MUG）生物质树脂/硅酸钠复合改性杨木的性能与机理研究

  目的  研究改性材的微观形貌、化学结构和元素成分等变化,探讨三聚氰胺–尿素–葡萄糖（MUG）生物质树脂复合改性剂对杨木的改性作用机理,旨在为MUG复合改性剂的应用提供依据,促进木材的绿色改性。  方法  通过将有机硅烷等疏水基团,引入MUG生物质树脂与硅酸钠的复配溶液中,制备硅烷杂化MUG树脂/硅酸钠复合改性剂（GS_T）,对杨木进行真空加压浸渍处理,测试改性杨木的物理力学性能,采用扫描电镜–X射线能谱仪（SEM-EDX）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱仪（XPS）和X射线衍射仪（XRD）等,表征改性材的微观形貌、化学结构、元素成分和结晶度,利用微型量热仪（MCC）测试其燃烧性能和热解特性。  结果  SEM-EDX分析表明:GS_T改性剂渗透性好,能有效渗入木材细胞腔和细胞壁中;改性材的C、O、Si元素无规分布于木材细胞腔、细胞壁、细胞间隙等处,导管沉积最为明显;改性剂对木材孔隙的填充以及对纤维素非结晶区的充胀,有效提高了木材的尺寸稳定性和力学性能。FTIR分析表明:GS_T改性材中半纤维素等多糖与改性剂发生了交联反应,减少了C=O、—OH等吸水性基团。XPS分析表明:GS_T改性材的C1最多,C3最少,木材的多糖类物质、木质素醇羟基、酚羟基以及羰基等活性基团与改性剂发生反应,减少了羰基等活性基团,增加了C—H、C—C结构含量。XRD分析表明:GS_T改性材衍射峰无明显变化,相对结晶度增大,说明改性剂进入纤维素非结晶区使其分子排列更加有序。MCC分析表明:GS_T改性材的热释放能力、热释放速率峰值和总热释放量分别下降了65.7%、66.2%和6.2%,800 ℃残炭率提高了122.6%,热释放强度大大降低,火灾危险性减小。  结论  GS_T复合改性剂可有效渗入杨木内部,与木材中半纤维素等多糖发生交联反应,减少糖基等活性基团,使非结晶区排列更为有序,从而提升改性杨木的物理力学性能。      

用间歇冷—热—冷法压制竹木复合结构长材

研究用间歇冷—热—冷法压出竹木复合结构连续长材的加工方法与机理.试验设计竹集成层为表板与木单板层积层为次中板、竹丝集成层为中间芯板的5层均衡组坯复合结构;设计装配一条间歇冷—热—冷热压长材机组;试验采用正交试验法,使用UF胶与冷却温度15-25℃,压制17 mm板厚时的较佳工艺为热压温度120℃、单位压力2.4 MPa、热压时间16 m in(使用喷蒸装置可缩短至11 m in)、双面施胶量240 g.m2,物理力学性能达到较优指标.机理实验,测温与数学模型计算较吻合,复合结构胶合强度好,设计方案取得较好效果.     

柠檬酸预处理杉木压缩变形固定及性能

  目的  为提高速度材杉木利用价值，探究柠檬酸预处理和热压缩处理对杉木压缩变形的影响，从而改善其密度低、尺寸稳定性差和力学性能不佳等缺点。  方法  采用柠檬酸预处理和热压缩，通过调控柠檬酸质量分数和热压温度制备杉木压缩材，并测定压缩材的吸水回复率和吸湿回复率。采用应力松弛测试和傅里叶红外光谱探究柠檬酸预处理杉木压缩材的变形固定机理，并表征杉木压缩材的物理力学性能。  结果  柠檬酸预处理杉木压缩材吸水回复率随着柠檬酸溶液质量分数的增加先减小后略微增加，随着热压温度的升高而降低，且吸水和吸湿回复率最低分别为10.78%和1.38%。柠檬酸预处理过程杉木细胞壁组分产生微量降解，切断杉木细胞壁组分之间少部分连接而释放压缩过程产生的内应力。此外，柠檬酸可能与杉木中的少部分游离羟基酯化反应形成交联网络。在热压过程中，填充在木材细胞壁间隙中的柠檬酸酯化生成的聚合物在高温下发生软化并流动，促进了木材内应力的释放，最终固定杉木压缩材形变。杉木压缩材的密度随压缩率的增大而增大，并在压缩率为50%时达到最大值0.717 g/cm3，相较于未处理材密度提高了94.8%，同时其抗弯强度提高了70.6%，抗弯弹性模量提高了278.2%，硬度整体提高了52.5%。  结论  柠檬酸预处理能够较好地实现杉木压缩材的变形固定，杉木压缩材的物理力学性能得到显著提升，本研究结果可为速生材杉木高值化利用提供理论支撑与技术参考。      

阔叶树材组织率的研究

用体视显微新技术研究了44科90属124种阔叶树材的组织率.结果表明,随着木材胞壁率的增加,木材比重是增大的,但是,随着木材孔隙率的增大,木材胞壁率和比重却是减小的;木材壁腔比小于1的有83.9%的树种和95.5%的科;管孔、轴向薄壁组织、木纤维和木射线的体积率分别为18.6%、10.1%、58.0%和13.4%;木材比重、壁腔比和木材各组织的体积率、胞壁率、孔隙率的变异种间大于科间.这些研究为建筑结构材、木材加工、家具、造纸和纤维工业用材提供了实际意义的基础参数.     

西南桦次生天然林应力木纤维形态分析

对西南桦次生天然林中应力木拉应力区和压应力区的纤维长度、纤维宽度、纤维壁厚和壁腔比等纤维形态特征进行测试。结果表明，拉应力区纤维长度大于压应力区，纤维宽度、壁厚、腔径比均小于压应力区，纤维形态差异较大；但拉应力区、压应力区纤维长度均较长，长宽比大于35，腔径比小于1，均属于造纸优等原料。     

针叶树材组织率的分析

用体视显微技术研究了6科18属42种针叶树材的组织率,结果表明:随着胞壁率增大,木材实质密度增大,而木材孔隙率减小;62%的树种管胞胞壁率大于90%,表明管胞是针叶树材木材加工和利用的主体;管胞壁腔比小于1的树种占90%以上,说明适合于造纸和纤维工业用材;轴向薄壁组织和木射线组织的体积率较少,分别为2.9%和5.0%。这一结果为木材材性的分析、科学加工和高效利用提供基础数据。     

马尾松木材管胞特征与物理力学性质的相关分析

为了了解马尾松管胞特征与物理力学性质之间的相关关系,对马尾松家系进行了管胞特征与物理力学性质的测定,通过相关分析和回归分析研究了它们之间的具体相关性,并导出了预测模型。结果表明,长宽比和壁腔比,长宽比和柔性系数在1~14 a年轮段相关性显著或极显著,15~22 a年轮段的相关性没有达到显著水平。壁腔比和柔性系数的相关性在整个年轮段都极显著。各个材性指标即气干密度、抗压强度和冲击韧性之间的相关性极显著。抗弯强度与其他材性指标间的相关性相对较小,与冲击韧性没有达到相关显著水平。3个管胞指标与各个材性指标的相关性都极显著。3个指标中壁腔比与各个材性指标的相关系数最高。以物理力学性质指标为因变量,考虑每个试件所处年轮和晚材率的管胞特征为自变量的三元三次方程回归模拟结果显示,几个材性指标中拟合度最高的是抗压强度,R~2是0.717,最低的是抗弯强度,R~2是0.362。实测值与预测值的相对误差最小的是气干密度,最大的是抗弯强度,具体误差值为7.59%和37.63%。根据回归模型,可以利用管胞特征定性预测部分材性指标。     

施肥与未施肥条件下I-69杨解剖学特性的比较研究

对施肥处理和未施肥处理两种条件下的12年生I-69杨(Populus deltoides Bartr cv."Lux" ex I-69/55)的年轮宽度、纤维长度、宽度、壁厚、腔径、长宽比、壁腔比、微纤丝角及基本密度等材性指标进行了系统测试,并对测试数据进行了统计分析.结果表明:施肥处理可促进杨树生长;对年轮宽度、纤维宽度、腔径、壁厚、微纤丝角等有增大作用,但降低了纤维长度、长宽比等指标.经方差分析,施肥处理对I-69杨木材解剖学特性的影响不显著.     

施肥与未施肥条件下I-69杨解剖学特性的比较研究

对施肥处理和未施肥处理两种条件下的 1 2年生 I-69杨 (Populusdeltoides Bartr cv.“Lux”ex I-69/ 5 5 )的年轮宽度、纤维长度、宽度、壁厚、腔径、长宽比、壁腔比、微纤丝角及基本密度等材性指标进行了系统测试 ,并对测试数据进行了统计分析。结果表明 :施肥处理可促进杨树生长 ;对年轮宽度、纤维宽度、腔径、壁厚、微纤丝角等有增大作用 ,但降低了纤维长度、长宽比等指标。经方差分析 ,施肥处理对 I-69杨木材解剖学特性的影响不显著。     

高温脱脂处理对马尾松材质的影响

脱脂处理后的木材弦向干缩系数为0.244,比素材的0.301减少19.1%,径向和体积干缩系数也具有相同性。脱脂处理材弦向湿胀性为7.3,比素材的8.4减少13.1%。因此,脱脂处理能明显改善木材尺寸稳定性。实验结果还证实了脱脂处理能够提高木材胶合强度和油漆效果。但是脱脂处理后木材顺纹静曲强度为58.21 MPa、顺纹抗压强度为35.38 MPa,比马尾松木材的减少10%-11%。所以在选择脱脂处理工艺时要充分考虑到脱脂对木材力学强度的影响,让固态的树脂酸尽量地保留在木材内,这样做既可缩短处理时间,又可降低生产成本,同时也确保了木材力学性能不受大的影响。     

银杏雄株无性系枝丫材横切面解剖特性

对莱州小草沟园艺场15个银杏雄株无性系枝丫材的应压木和对应木进行解剖分析。结果表明：银杏雄株无性系间应压木及对应木管胞的双壁厚、壁腔比、径向直径和弦向直径的差异均达极显著水平；38“木材的双壁厚、壁腔比、径向直径、弦向直径分别为8．66μm、0．34、22．54μm、24．12μm，综合质量最高，其次是91#和006#；009#综合质量最差，各指标数值分别为5．61μm、0．32、17．93μm、22．93μm。     

马尾松家系木材管胞形态特征的年龄变异

利用马尾松初级种子园29个半同胞家系,研究木材管胞的年龄变异。结果表明：马尾松的管胞宽度、管胞长度、管胞长宽比、管胞壁厚、壁腔比、柔性系数、刚性系数等7个指标在同年龄早晚材间均存在显著差异和极显著差异;管胞腔直径在不同年龄间差异不显著,在早晚材间差异极显著;管胞形态基本呈现出幼龄材品质优于中龄材,早材优于晚材的规律。用管胞长宽比、壁腔比和柔性系数3个指标评价马尾松的造纸制桨性能,均属优良的制浆用材;胸径年增长量与管胞形态呈显著或极显著相关,可作为造纸性能优劣的间接选择指标,尤其适用于大量遗传测定材料中的马尾松桨纸材家系的选择和改良,胸径年增长量越大,管胞的壁腔比越小,柔性系数越大,造纸性能越好;以纸浆性能和木材产量为前提确定马尾松家系的纸浆材合理采伐年龄为第15年。