北美糖槭单板染色工艺的优化

考查了染色温度、染液质量分数、促染剂用量、染色时间、固色剂用量、固色时间、V(单板)∶V(染液)7个因素对北美糖槭单板上染率和色差的影响,通过直观和方差分析得出了影响单板上染率和色差的显著因素及最佳染色工艺方案。在此基础上,采用模糊数学综合评判法对上染率和色差2个评价指标进行了综合评判。结果表明:染液质量分数和染色温度对上染率和色差影响显著;基于模糊数学综合评判得出的最优染色工艺参数为染色温度50~55℃、染液质量分数3.0%、促染剂用量40 g/L、染色时间3.0 h、固色剂用量15 g/L、固色时间75 min、V(单板)∶V(染液)=1∶40。     

褐腐初期南方松木材微观形貌与化学成分分析

  目的  探究褐腐初期,腐朽菌定植对木材颜色、微观形貌以及化学成分的影响,为进一步探究木材褐腐初期降解机理提供理论基础。  方法  对南方松边材进行不同时长的密黏褶菌腐朽处理,利用场发射扫描电子显微镜对腐朽材的微观结构进行表征,探究褐腐菌进入木材内部的通道。同时,利用色差仪、傅里叶红外光谱、X射线能谱表征木材在不同腐朽阶段的质量损失、颜色变化、化学成分、官能团变化和结晶度变化等。  结果  腐朽过程中木材明度降低,总色差增加,整体上有偏红褐色的趋势。菌丝通过射线薄壁细胞、纹孔和管胞等细胞结构进入木材内部,并于褐腐20 d内基本完成初期定植。褐腐初期质量损失主要是由半纤维素降解导致,而纤维素降解缓慢。此时,纤维素结晶区的晶格间距降低（3.962 ?）,相对结晶度增至最大（47.02%）,阻碍了对褐腐菌的降解,因而此后木材质量损失增速减缓。  结论  在南方松木材的褐腐初期,菌丝通过纹孔、射线薄壁细胞和管胞等结构进入木材,细胞壁中的半纤维素优先严重降解,结晶纤维素的晶格间距减小且相对结晶度增加,这一理论研究有助于进一步探究木材的初期褐腐降解机理,同时为木材防腐保护提供理论基础。      

染料与木材结合机理的研究

为探索染料在染色木材中的存在形式以及染料分子与木材分子的结合形态,该研究选用毛白杨做试材,用两种酸性染料通过真空浸注方式对其进行染色,运用傅立叶变换红外光谱仪对木材染色前后进行红外光谱分析.结果表明:在不加入其他助剂的情况下,两种染料对毛白杨染色没有出现新的吸收峰,没有新的官能团产生;染色过程中木材发生了物理和化学变化,其部分官能团的吸收强度发生了改变,染料分子的部分官能团占据了木材中的部分官能团的位置,也存在覆盖现象.      

速生杨木单板染色阻燃性能研究

为研究酸性染料和无机阻燃剂同步处理对杨木单板性能的影响,用酸性大红3R染料和BL-阻燃剂对杨木进行染色阻燃,采用单因素法,探讨染色阻燃工艺参数对单板上染率、色差、载药率和氧指数的影响。结果表明:随浸渍温度的升高,上染率和色差均呈先增大后减小趋势,载药率和氧指数增大;随浸渍时间的延长,上染率和色差呈增大趋势,载药率和氧指数先迅速后缓慢增加;随酸性大红3R浓度的增加,上染率和色差先增大后减小,载药率和氧指数呈先缓慢后迅速减小趋势;阻燃剂的添加促进了单板上染率,随阻燃剂浓度的增加上染率呈先增大后逐渐减小的趋势,色差逐渐增大,载药率和氧指数都增大。     

杉木人工林木材酸性染料染色性能

以冻融循环预处理后的杉木木材为原料,采用酸性大红3R染料对其进行染色处理,通过改变染料浓度、染色时间、染色温度和促染剂用量,以上染率和色差为评价指标,研究处理条件与木材染色性能的关系,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析染料与木材结合方式,并利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)观察染料在木材内的分布特征。结果表明,染料浓度、染色时间、染色温度和促染剂用量对上染率的影响均极显著(P<0.01),但对色差的影响除浓度仍表现极显著外,其它因素的影响均不显著(P>0.05);随着染料浓度增加、染色时间延长、染色温度升高和促染剂用量增大,上染率均呈先增大后降低的变化趋势,而木材的色差则随染料浓度增大而增大,随染色温度升高先增大后减小,随染色时间延长和促染剂用量增加呈先增大后减小并趋于平缓的变化趋势。傅里叶变换红外光谱分析与场发射扫描电子显微镜观察发现,染料与木材间通过物理吸附结合并以分子间团聚形式附着在木材管胞口、轴向管胞壁、木射线薄壁细胞等微观结构内。     

计算机配色技术在木材连缸染色中的应用研究

为了解决木材染色过程中染色废水的污染问题,实现木材连缸染色,该研究选用毛白杨单板为试材,使用6种酸性染料,通过真空加压的方法进行单拼色和多拼色的木材连缸染色实验.结果表明:利用计算机配色技术对木材进行连缸染色是可行的;在进行木材的单拼色染色时,染料是按照染液浓度的比例上染的,而多拼色染色时,各染料并不是按照染液中的比例上染的,反映出不同染料与木材的亲和能力和渗透能力之间的差异.      

杨树活体枝桠材穿孔法染色效果研究

【目的】探索杨树枝桠材的染色加工技术,以使杨木可以作为装饰材使用,满足人们对装饰材色彩多样性的需求,提高木材的使用价值和使用率。【方法】采用立木染色中的穿孔法,以活性染料质量分数(0.2%,0.3%,0.4%)、pH值(4,5,6)、染色时间(4,6,8d)和渗透剂质量分数(0.03%,0.05%,0.07%)为染色因素,进行了杨树枝桠材染色正交试验,以上染率和色差为评定标准,选择染色最优条件。【结果】上染率在染料质量分数为0.3%时达到最大值61.41%,色差在染料质量分数为0.4%时达到最大值16.29。上染率和色差在pH值为4时分别达到最大值69.33%,16.71,在pH值为6时有最小值44.19%,14.48;在染色时间为8d时分别达到最大值63.80%,15.53;在渗透剂质量分数为0.07%时分别达到最大值60.57%,15.51,在渗透剂质量分数为0.03%时有最小值57.74%,15.31。染色的最优条件为:染料质量分数0.4%,pH值4,染色时间8d,渗透剂质量分数0.07%。【结论】上染率和色差随着染色时间的增加或渗透剂质量分数的增大而增大,随着pH值的增大而减小,随着染料质量分数的增大色差增大,而上染率先增大后减小。     

填缝型微波膨化木基金属复合材料制备及其性能表征

  目的  以高能微波处理后的木材增值利用为研究目标,制备填缝型微波膨化木基金属复合材料（WMC）,为微波处理人工林实木增值利用提供参考。  方法  采用抽真空浸渍方法,以锡铋低熔点合金和辐射松微波膨化木为原料,制备填缝型WMC,通过扫描电镜、能谱分析、计算机层析成像、动态热机械分析、热重分析、差示扫描量热分析、X射线衍射分析、红外光谱等测试技术,表征和分析WMC的微观形貌、热稳定性、表面接触角等性能。  结果  锡铋合金填充在微波膨化木的缝隙处,与木材形成“机械互锁”方式的啮合结构,使其在缝隙处紧密结合,提高了界面结合强度。WMC中锡和铋的质量分数分别为25.97%和31.13%,计算机层析扫描图像重构了锡铋合金在WMC中的空间分布位置,实现了WMC可视化的三维渲染,展示了其独特的纹理。WMC与基材相比具有更高的贮存模量、损耗模量和残炭量,热稳定性得到提高。WMC未出现新的酯类、醚类等官能团特征峰,晶体结构未受到破坏,结晶度呈现上升趋势,由基材的25.9%增加至38.6%。60 s时接触角比基材提高了172%,疏水性显著提高。  结论  本研究制备了填缝型微波膨化木基金属复合材料,观察与模拟了锡铋合金在微波膨化木中的分布,表征了其热稳定性与表面接触角等性能,为基于高能微波处理木材研制新型木质产品提供了新思路。      

低磷胁迫对毛竹幼苗生长和养分生理的影响

  目的  探究低磷胁迫对不同生长时期根际土壤养分环境、毛竹Phyllostachys edulis幼苗生长和养分生理的影响及其持续效应,分析毛竹幼苗对低磷胁迫的适应机制。  方法  通过盆栽播种育苗方式,研究了4种不同土壤有效磷水平:2.5 mg·kg?1(极低磷,P₁)、5.0 mg·kg?1(低磷,P₂)、10.0 mg·kg?1(中磷,P₃)、20.0 mg·kg?1(适磷,P₄)对当年生长季末(T₁)和翌年快速生长期(T₂)根际土壤养分环境、毛竹幼苗生物量及其分配、毛竹幼苗养分吸收利用和分配的影响。  结果  低磷处理组(P₁, P₂)显著降低T₁根际土壤pH (P＜0.05),并维持了根际土壤高氮质量分数;这种低磷效应趋势持续至T₂,且此时P₁和P₂的根际土壤有机质质量分数较P₄显著增加了10.70% (P＜0.05)。低磷处理组均显著降低了2个时期毛竹幼苗生物量及氮、磷、钾养分积累量(P＜0.05),且T₂时的降幅比T₁更高。T₁时,低磷处理组显著降低了毛竹幼苗根冠比(P＜0.05),也相对降低根系养分的分配比例;但T₂时,低磷处理组的根冠比分别较P₄显著增加44.30%和37.97% (P＜0.05),且显著增加了氮、钾养分在根系的分配比例(P＜0.05)。低磷处理组显著增加了T₁毛竹幼苗整株磷素利用效率(P＜0.05),随育苗时间推移,其利用效率下降,至T₂时,仅P₁较P₄显著增加了19.05% (P＜0.05)。  结论  低磷胁迫抑制了毛竹幼苗生长和养分积累,但提高了其整体磷素利用效率;随育苗时间延长至翌年快速生长期时,低磷胁迫对植株的抑制作用增强,但毛竹幼苗通过提高根冠比、根系养分分配比例来提高对低磷胁迫的适应性。图2表4参25     

巴里黄檀心材色素为染料桉木单板仿珍染色工艺与着色机制

目的从巴里黄檀心材中提取色素制得天然染料对桉木单板进行染色，在充分利用巴里黄檀加工剩余物的同时提高桉木的附加值。方法利用超高效液相色谱串联四极杆?静电场轨道阱高分辨质谱仪联用技术（UPLC-Q-EXCTIVE-MS）对巴里黄檀心材内含物的主要成分进行分析。探究桉木单板最佳上染工艺，测定染色单板的水洗色牢度。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析巴里黄檀染料与木材的结合方式，并使用场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察染料在桉木单板内的分布特征，从而探究巴里黄檀染料对桉木单板的染色机理。结果采用UPLC-Q-EXCTIVE-MS法从巴里黄檀心材色素中鉴定出9种黄酮类和酚类成分:锦葵色素、鼠李黄素、紫铆查尔酮、樱花素、茜草素、木犀草素、苏木素、乔松素和花旗松素。桉木单板的最佳上染工艺为:染色温度90 ℃，染色时间12 h，色素质量分数4%，NaCl质量分数2%。染色试验因素影响的主次顺序为:温度 > 色素质量分数 > 染色时间 > NaCl质量分数，水洗对染色单板色牢度影响的主次顺序为:温度 > 色素质量分数 > 染色时间 > NaCl质量分数。通过成分分析结合FTIR与FESEM对染色机理进行分析，初步判定巴里黄檀染料结合桉木单板的机理为物理吸附和分子间氢键结合。结论利用巴里黄檀心材色素制成天然染料对桉木单板进行仿珍染色，为珍贵红木的充分利用开辟了新的途径，并为速生材高附加值利用作出了探索。      

杉木增强-染色复合改性剂的制备工艺

将水溶性三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)与红、蓝两种颜色的水溶性酸性染料、活性染料、碱性染料和直接染料共8种染料分别复配后浸渍处理杉木,考查复合染色剂的储存稳定性、上染性和染色材的颜色、色牢度等性能。筛选出适宜的染料品种、染液pH值、染料质量分数和染色助剂,从而制得MUF型木材多效染色改性剂。结果表明:以pH值为8左右的浸渍用MUF溶液为主剂,加入1%质量分数的酸性大红G染料和1%质量分数的Na_2CO_3助剂,可制得储存期长、渗透性高的MUF型复合染色剂,增强-染色复合改性杉木的上染性和色牢度良好,其密度、抗弯弹性模量和抗弯强度分别提高67.8%、43.8%和66.6%,与MUF增强改性材相当。     

青杨生材纵向染色性能的研究

为了研究立式减压染色法对青杨生材染色效果的影响,采用活性红X-3B 对青杨生材进行减压染色。采用单 因素试验法,探讨染色参数对染色材上染面积的影响。结果表明:染色材的上染面积随真空度和染液浓度的增加 呈递增趋势;随真空时间的增加呈先增大后减小的趋势;随染色时间的增加呈先迅速增加后逐渐降低并趋于平缓 的趋势;在同一染色条件下,同一染色材内,上染面积随染色材高度的增加呈先减小后增大的趋势      

杨木单板染色工艺与表面材色的关系

试材为I-214杨木单板,以染料酸性大红GR和活性艳蓝KN-R为染化试剂,选取染液质量分数、染色温度、浸染时间为考察工艺因子,进行单板染色试验。通过多光源分光测色计测定染色单板的表面材色,用CIE(1976)L*a*b*Diagram对其进行颜色表征。结果表明:染色单板表面材色与着色度的变化与染液质量分数、染色温度、浸染时间的关系不同,高温下染色时染液质量分数增大,着色度(ΔE*ab)提高;染色时间延长,着色度有所增加或无明显变化;染色温度对表面染色影响较小。酸性染料和活性染料染色的单板材色变化幅度接近。     

载银壳聚糖的固色机理及其处理染色薄木性能的研究

通过分析pH值对CTS-Ag与酸性染料反应产物的性能影响,揭示CTS-Ag的固色机理。采用不同抗菌染色工艺制备抗菌染色薄木,分析其颜色、耐水性、耐光性以及防霉抗菌性能。结果表明:CTS-Ag与酸性染料能在酸性条件下发生酸碱中和反应,酸性越强,染料的上染率越高,固色效果越好;抗菌染色薄木与直接染色薄木之间的色差,工艺B＞工艺C＞工艺A;抗菌染色薄木的水洗色牢度,工艺C＞工艺A＞工艺B;工艺A制取的抗菌染色薄木的日晒色牢度变差,工艺B、C制取的抗菌染色薄木的日晒色牢度得到改善;抗菌染色薄木的抗菌防霉性能,工艺A＞工艺C＞工艺B。      

几种阔叶树木材单板的染色工艺研究

木材单板染色有利于改善木材视觉特性 ,可以实现模仿珍贵树种木材的色泽 ,提高装饰效果 .该研究选取毛白杨和泡桐等阔叶树种木材单板采用酸性染料进行染色实验 ,结果表明 :纺织工业用酸性染料可用于木材染色 ,也可以采用几种染料混合复合染色 ;木材染色前的不同处理方法影响木材的染色效果 ;染色单板的变形程度有较大差异 ,平整度与木材密度相关 ;染料浓度、染色时间和染色温度等对染色效果有较大的影响 ,不同树种单板应采用不同工艺     

木材染色进展

对国内外木材染色的历史进行了回顾，详细介绍了木材染色的染料、染色方法、染色工艺和木材染色理论等，探讨了木材染色的发展趋势。作者认为今后应从染料和助剂、结构与组织的上染性、染液渗透性来研究木材染色技术和工艺、设备，并提出了判断木材染色质量和技术优劣的标准。     

硅镁凝胶强化人工林杉木的制备工艺优化及性能研究

  目的   为有效提升人工林杉木物理力学性能,以无机硅酸钠（Na₂SiO₃）溶液为浸渍改性剂,硫酸镁（MgSO₄）溶液为固化剂,采用真空–加压循环浸渍方法制备硅镁凝胶改性杉木,探究硫酸镁的添加量和不同浸渍工艺对改性杉木浸渍效果和性能的影响,并优化浸渍工艺为硅镁凝胶改性杉木的规模生产提供理论依据。   方法  通过单因素试验探讨硫酸镁和硅酸钠的摩尔比、浸渍时间、浸渍压力与负/正压时间比4个因素对杉木试件改性效果的影响,在此基础上设计L₉(34)正交试验优化浸渍工艺参数。由最佳工艺制得硅镁凝胶改性杉木与硅酸钠改性杉木,考察其质量增加率、顺纹抗压强度、硬度、吸水率、抗流失率、耐热性等性能和微观形貌表征,对比两种改性杉木之间及与未处理杉木的差异。  结果  综合单因素和正交试验结果得到:以硫酸镁和硅酸钠的摩尔比为1∶2的MgSO₄溶液和Na₂SiO₃溶液改性杉木,浸渍时间2 h、浸渍压力0.3 MPa和负/正压时间比2∶1的条件下制得的硅镁凝胶改性杉木性能最佳。对比未处理杉木,硅镁凝胶改性杉木的抗压强度、端面硬度、弦切面硬度和径切面硬度分别提升81.1%、73.1%、52.6%和37.2%,吸水率由129.3%降至73.3%。SEM结果显示硅镁凝胶改性杉木中硫酸镁成功浸入杉木管胞与硅酸钠反应并将其固化,导致其沉积物形貌不同,相比硅酸钠改性杉木其抗流失性提升了22.1%。TGA曲线中硅镁凝胶改性杉木的质量损失速率显著降低,由于无机组分的浸入,残余质量提升了27.09%。  结论  杉木经硅镁凝胶改性后,密度和强度增加,耐水性能改善,硬度、抗流失性及热稳定性显著提高,较硅酸钠改性杉木更具性能和应用方面的优势。      

松材线虫脂滴4种染色方法的比较

  目的  从4种脂滴染色方法中筛选最适合松材线虫Bursaphelenchus xylophilus的脂滴染色方法。  方法  采用苏丹黑B染色、尼罗红染色、油红O染色和后置油红O染色等4种染色方法来固定和表征松材线虫体内脂滴的分布，对染色后的线虫进行显微观察和拍摄，并用ImageJ软件对皮下和肠道内染色的脂滴像素进行统计。  结果  4种脂滴染色方法对松材线虫的脂滴都有一定的染色效果。显微拍照后观察脂滴与ImageJ软件图像处理后像素强度比较结果显示:苏丹黑B染色脂滴像素为200.00×1017 m2，尼罗红染色脂滴像素41.64×1012 m2，油红O染色脂滴像素52.12×1017 m2，后置油红O染色脂滴像素83.85×1017 m2。苏丹黑B染色脂滴平均像素强度最高，尼罗红染色脂滴平均像素强度最低，而后置油红O法染色脂滴经计算转换产生了与原始图像一致的表征，实现单个脂滴的良好分离。  结论  综合染色方法的简易、染色时间的长短和染色后的效果，改良后的后置油红O法是最佳的松材线虫脂滴染色方法，能清晰显示脂滴大小及分布。图4表1参17     

N,O-羧甲基壳聚糖抗菌染料的制备研究

以壳聚糖(CTS)和活性艳蓝KN-R染料为原材料,通过两步反应法制备新型N,O-羧甲基壳聚糖染料,用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、元素分析仪分析其结构和化学基团,并用紫外可见分光光度计对其水溶性进行检测;采用常压浸渍法制备N,O-羧甲基壳聚糖染料染色薄木,用光谱光度仪进行表面颜色及日晒和水洗色差测量;用菌落计数法定量表征其抗菌性能。结果表明:CTS分子中大量—OH、少量—NH2基团被—CH2COOH基团取代,染料中的—SO-3和N,O-羧甲基壳聚糖中质子化的—NH+3发生反应;羧甲基化和染料接枝反应使得CTS结晶度下降;N,O-羧甲基壳聚糖染料的水溶性得到显著改善;N,O-羧甲基壳聚糖染料可明显改善薄木的染色效果,且染色薄木的耐日晒和耐水洗牢度均提高;N,O-羧甲基壳聚糖染料染色薄木的抗菌性能优于活性艳蓝KN-R染色薄木。