竹材化学成分分析和表面性能表征

系统地研究了不同竹龄、部位毛竹(Phgllochysheterocyclavar.pubscense)化学成分的差异;应用化学光电子能谱仪(ESCA)和红外光谱(FTIR)对竹材的表面性能进行了分析表征。结果表明:不同竹龄竹材抽提物差异较大;竹材从根部到梢部,pH值逐渐增加;从竹青到竹黄,pH值逐渐降低;竹青表面的氧原子大于竹黄表面氧原子的比例;竹材的表面主要以木质素和各种抽提物为主,而纤维素和半纤维素含量明显低于木质素和抽提物;靠近竹青处的竹材表面的半纤维素含量低于竹黄,竹青的表面的羟基震动强于竹黄,且竹青表面的活性自由羟基的数量高于竹黄表面。     

用氧等离子体处理改善竹地板胶合性能

为了解氧等离子体处理对竹材表面性能的影响,用表面润湿角测定评估竹材表面润湿性,通过测试竹地板的胶层剪切强度了解竹材胶合性能的变化。结果表明:竹材经过氧等离子体处理后,表面润湿角有较大减小,尤其是带有竹青和竹黄的竹片,润湿角从原来的76.5°降到36.0°,同时胶合强度提高33%。更重要的是竹地板的胶合强度变异系数从原来的39.0%降到9.8%,对于无竹青和竹黄的竹地板尽管胶合强度没有明显增加,但变异系数有显著的降低。因此,竹材经氧等离子体处理后,表面特性改善,压制的竹地板质量稳定性提高。图3表4参11     

不同处理竹材的表面性能分析

为了揭示不同处理方法对竹材表面性能的影响规律,该文以毛竹为研究对象,采用ESCA和FTIR分析技术,对不同部位和不同处理条件竹材表面的碳氧比和C1s4种结合形式的分布情况,以及红外光谱的谱峰位置和相对吸收强度进行了分析.结果表明:不同部位和不同处理条件下竹材表面的碳氧比有很大差异;竹材表面主要以木素和各种抽提物为主;高温干燥导致竹材表面易挥发的抽提物分解,使部分纤维素和半纤维素的结构特征得以显露,而硼酸处理效果不明显;高温处理和硼酸处理后竹材表面的自由羟基减少,活性降低;竹黄表面的活性自由羟基的数量高于竹青表面.      

竹材定向刨花板的耐冲击性能

以龙竹刨花为原料,研究了铺装方式、板材厚度和表面贴面处理等工艺参数对竹材定向刨花板纵向和横向耐冲击性能的影响,并对竹材定向刨花板受冲击破坏过程和破坏模式进行了分析。结果表明:竹材定向刨花板纵向耐冲击性能明显优于横向;表、芯层刨花垂直铺装的竹材定向刨花板纵向上比单向铺装竹材定向刨花板具有更好的耐冲击性能;随着板材厚度的增加,表、芯层刨花垂直铺装的竹材定向刨花板耐冲击性能显著增强;铺装方式相同的情况下,杨木单板贴面处理可有效提升竹材定向刨花板耐冲击性能。竹材定向刨花板受冲击破坏过程分为蓄能、起裂和扩展3个阶段;破坏模式为分层和断裂。     

蒸汽介质热处理对竹材表面润湿性的影响

选取蒸汽介质热处理方法对毛竹材进行表面处理,利用液滴法测定热处理前后蒸馏水、甲酰胺和二碘甲烷在其表面的接触角,并采用傅立叶变换红外光谱技术探讨热处理竹材表面化学组分变化,进一步说明热处理对竹材表面润湿性的影响。结果表明,热处理温度和时间对竹材表面润湿性均有显著影响;与未处理竹材相比,热处理竹材表面接触角均增大。不同润湿液体在竹材表面的润湿程度不一样。热处理后竹材细胞壁组分发生变化,纤维素、半纤维素发生热降解,其含量降低,羟基减少,使得竹材表面润湿性降低。     

竹材表面ZnO纳米薄膜的自组装及其抗光变色性能

ZnO纳米棒对紫外线具有超强的吸收能力,有可能大幅度改善竹材抗光变色性能。在低温溶液体系下,通过ZnO晶种形成和晶体生长两道工序在竹材表面自组装形成ZnO纳米薄膜,探索大幅度改善竹材抗光变色性能的可行性,并重点研究了种子液浸渍时间对ZnO纳米薄膜形态的影响。结果表明:在晶体生长条件一致的前提下,竹材表面所形成的薄膜形态与在种子液中的浸渍时间密切相关;0.5和1h浸渍使竹材表面形成了由直径小于20nm的ZnO纳米颗粒组成的薄层;2h浸渍形成微纳米网状和哑铃棒状结构;当浸渍时间增加至4h,表面薄膜则主要为无序的纳米棒和少量微纳米六面体结构;经过120h加速老化试验,发现空白试样总色差是表面生长出ZnO纳米棒试样的3倍,改性试样表观颜色的光稳定性显著增强。     

灰黄青霉生物染色对毛竹性能影响的研究

目的竹材变色现象普遍发生，但针对其这一特质的功能性开发仍然不足。利用竹材易发生生物变色的特性，可以诱导灰黄青霉侵染毛竹来实现竹材的生物染色。方法通过真菌培养、接种与侵染、灭菌干燥等步骤制备得到灰黄青霉侵染后的毛竹；通过SEM、ATR-FTIR、表面色差测试、表面接触角测试、表面粗糙度测试、质量损失率测试、24 h吸水率测试和力学强度测试来分析灰黄青霉侵染行为对毛竹的微观形貌、化学组分、表面性能和物理力学性能的影响。结果灰黄青霉分泌的红褐色渗出液累积并渗透附着于竹材表层；灰黄青霉菌丝由维管束中的导管进入毛竹内部蔓延生长，并在毛竹内部产生色素；纤维素、木质素的降解和半纤维素的轻微降解主要发生在侵染前期；侵染行为使毛竹表面色差值不断增大，色调逐渐转变为暗红，形成独特的装饰效果，同时表面接触角变小，表面粗糙度无明显变化；侵染行为对毛竹的物理力学性能影响较小，质量损失率略有升高，24 h吸水率下降，力学性能的下降主要发生在侵染的10 ~ 20 d。结论证明了竹材生物染色在不严重影响竹材性能的同时能取得较好的染色效果，为竹材生物染色技术进一步的研究提供了基础和理论依据。      

竹材表面超疏水改性的初步研究田根

基于超疏水表面的制备原理,以低表面能的三氯甲基硅烷为原料,利用常温、常压化学气相沉积法在竹材表面自组装形成直径30～80 nm的纳米棒阵列或纳米线网状结构,使竹材横切面对液态水接触角最大达到157°,滚动角接近0,具备了超疏水表面特性。本研究证实了赋予竹、木等亲水性木质纤维素材料以超强疏水性能的技术是可行性的。      

竹材表面超疏水改性的初步研究

基于超疏水表面的制备原理,以低表面能的三氯甲基硅烷为原料,利用常温、常压化学气相沉积法在竹材表面自组装形成直径30～80nm的纳米棒阵列或纳米线网状结构,使竹材横切面对液态水接触角最大达到157°,滚动角接近0,具备了超疏水表面特性。本研究证实了赋予竹、木等亲水性木质纤维素材料以超强疏水性能的技术是可行性的。     

毛竹材密实化表面性能的研究

该文阐述了对密实化竹材表面接触角的测定实验,并与未处理材进行比较,通过对竹材表面自由能、路易斯-范德华力和酸碱力的研究,得出经过微波软化处理的竹材其表面自由能增大。     

竹木复合材料胶合界面的研究进展

胶合界面性能好坏直接关系到木质或竹质复合材料的整体宏观性能，关系到材料的使用安全和使用寿命。从竹木单元表面润湿性能、竹木单元表面化学成分分析、竹木胶合界面结构表征、竹木胶合界面力学特性表征以及竹木胶合性能改善方法等方面对木质复合材料、竹质复合材料和竹木复合材料的相关研究进行了简要总结与回顾。这些研究方法和经验对于改善结构用竹木复合材料胶合性能有重要的借鉴价值。     

竹笋壳表面处理及竹笋壳复合材的制备

为将竹笋壳这一生物质资源利用起来,减小环境污染,以碱处理后的竹笋壳为原料,酚醛树脂为胶黏剂,采用热压成型方法制备了竹笋壳复合材,研究了碱处理的质量分数和时间对竹笋壳表面接触角及顺纹抗拉强度的影响,分析了施胶量对竹笋壳复合材弯曲性能和24 h吸水性能的影响。结果表明:碱处理能够在一定程度上去除竹笋壳表面的硅质和蜡质,提高竹笋壳的表面润湿性,并且改变竹笋壳的力学性能。竹笋壳复合材具有较好的弯曲性能,随着施胶量的增大,竹笋壳复合材的静曲强度和弹性模量呈增大趋势,而24 h吸水率及吸水厚度膨胀率呈减小趋势。     

竹炭导电性能及应用研究进展

分析了竹炭导电机制主要由离子引起或π电子移动以及与形成石墨化程度有关的研究,从竹林立地条件、竹材部位、炭化工艺、竹炭微观结构、竹炭粒径大小及竹炭的基本理化性能指标等方面分析其对竹炭导电的影响,再综述了竹炭及其复合材料的电磁屏蔽效能、竹炭电容器电极等领域应用研究进展,最后从竹炭生产技术、导电理论及应用领域存在的不足,提出了今后重点研究的4个方向。     

竹材表面润湿性能研究

以毛竹为研究对象,通过表面改性措施,增加毛竹界面的润湿性,达到直接胶接热压的目的。改性方法主要有酸处理、碱处理和等离子体处理,3种方法通过不同试验水平处理后,通过接触角的测定表征竹材界面润湿性的处理效果。酸处理对表面的接触角影响较大,竹青最大降幅为53.6%,竹黄为23.0%。碱处理后,竹青最大降幅为48.4%,竹黄为18.5%,略次于酸,效果明显。等离子体用较短的时间处理,竹青接触角即可显著降低,界面润湿性有很大提高,但竹黄面处理前后接触角的差异较小。综合得出,HCl处理效果最佳,NaOH处理次之,相对酸碱处理,等离子体处理效果较弱。3种处理方法均是竹青接触角的降幅很明显,竹黄次之。     

竹活性炭比表面积及其孔径对TiO_2/BAC光催化降解甲醛性能的影响

[目的]研究竹活性炭比表面积及其孔径对TiO2/BAC光催化降解甲醛性能的影响。[方法]以竹子为原料,按照不同浸渍比,用磷酸活化法制备不同孔径和比表面积的系列竹活性炭（BAC）作为载体;通过溶胶凝胶法制备负载型光催化剂（TiO2/BAC）,以水溶液中的甲醛作为目标污染物,考察所得的一系列负载型光催化剂的光催化性能;采用氮气吸附、SEM进行表征,研究了竹活性炭的孔径和比表面积对负载型光催化剂性能的影响。[结果]竹活性炭吸附和TiO2光解的协同效应使TiO2/BAC光催化剂对水溶液中甲醛的处理效率显著提高;比表面积较大、微孔较多、平均孔径为2~3 nm的竹活性炭有利于TiO2的负载,制备得到的复合光催化活性较高。[结论]为TiO2光催化剂的固化负载研究提供了理论依据。     

竹类植物的工业利用途径综述

竹类植物无论是在生长性能上,还是在加工性能方面,都优于木材,使竹子的工业利用前景一片光明。在当今木材资源短缺,竹材资源稳步提升的形势下,发展竹类植物的工业利用途径,以竹代木,将是提高植物利用经济效益的有效途径。通过对前人的研究成果进行分类总结,综述了竹类植物的工业用途。     

圆竹材构件在建筑中的应用

天然圆竹因其独特的观感和力学特性,在建材领域中有着混凝土和钢材等传统建材不可替代的地位。综述圆竹材料在建筑基础、梁柱、结点等不同部位的应用现状,分析圆竹建筑的建造工艺。研究表明,圆竹建筑产业需进行体系化升级;在原材料方面应实现大规模工业分选分级,形成以竹种、径级和力学性能为标注的分级圆竹材料;圆竹构件及连接件应建立在分级圆竹基础上进行设计并以工厂化加工为主,同时形成配套的标准化制备工艺和性能检测标准;模块化设计和施工技术有利于圆竹建筑的建造和应用推广。     

竹束热处理对CS/APP自组装重组竹阻燃抑烟性能的影响

壳聚糖(CS)/聚磷酸铵(APP)层层自组装(LBL)是一种表面改性工艺,通过对竹束单元进行热处理,研究其对CS-TiO₂/APP自组装重组竹(BS)的阻燃抑烟性能的影响及协同关系。采用不同热处理温度(160、180℃)和处理时间(2、3、4 h)对竹束单元进行水蒸气保护的热处理,首先对不同的竹束特性进行研究,优选竹束热处理工艺条件,然后在竹束表面进行CS-TiO₂/APP自组装后制备重组竹,分析热处理对重组竹阻燃抑烟性能的影响及与LBL阻燃层的协同作用。结果表明,热处理后的竹束热稳定性提高,同时表面阻燃涂层增重率相比未热处理提高了27.0%,LBL后的极限氧指数较未热处理直接负载的提高了14.4%。综合不同热处理工艺下竹束的特性以及和负载LBL涂层的竹束阻燃效果,确定160℃下3 h为重组竹的热处理工艺条件。通过锥形量热测试,热处理后的BS(W-HT)重组竹较BS重组竹,燃烧热释放速率峰值pk-HRR降低了30.1%,产烟速率pk-SPR峰值降低了50.8%,热处理后的BS(W-HT)/CS-TiO₂/APP重组竹与B...     

竹片质量对竹帘胶合板静曲强度与弹性模量的影响

采用不同质量的竹片（竹篾）,按产品特定的结构与工艺要求,制造用于车箱底板的32．0mm竹帘胶合板。通过对其纵向静曲强度与弹性模量的测试与分析,研究制造车箱底板用的竹片（竹篾）的质量优化方案。结果表明：①竹片厚度误差、不规则弯曲程度越小,表面质量越好,缺陷越少,产品的纵向静曲强度与弹性模量越高;②厚度误差小于0．2mm的A类竹片制成的竹帘胶合板,其静曲强度与弹性模量达到较高值,分别为124．5MPa和7468．3MPa;④竹片厚度误差与表面质量对竹帘胶合板强度影响显著,竹片质量较好的A类竹片制成的竹帘胶合板的静曲强度为竹片质量一般的E粪竹片制成的竹帘胶合板静曲强度的3倍,弹性模量则提高了45％。图13表3参12