冷压成型工艺及取材部位对结构用重组竹力学性能的影响

为了对比“热压”和“冷压-热固化”两种工艺重组竹的材料强度等级,并探明“冷压-热固化”制备工艺对重组竹方材表、芯层材力学性能的影响,以及为丰富方材二次加工切割板材的应用场景和提高力学性能稳定性提供试验分析基础,设计并开展了两种工艺重组竹的力学性能试验。试验采用了抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、横纹全部抗压比例极限、横纹局部抗压比例极限等7个指标,420个试件。结果表明：热压成型重组竹除抗弯弹性模量和顺纹抗拉强度相对较低外,其他力学性能均明显优于冷压-热固化工艺制备的重组竹,且两种工艺制备成型的重组竹的强度等级均达到10E-90f;冷压成型-热固化重组竹表、芯层材试件的顺纹抗拉、抗压强度和横纹比例极限应力具有极显著性差异,下表层顺纹抗压强度和横纹抗压比例极限应力低于芯层和上表层,而其顺纹抗拉强度高于后两者;冷压成型-热固化工艺重组竹的横纹全部抗压比例极限应力在厚度方向上变异最大,变异系数为20.9%,顺纹抗拉强度变异系数为10.61%。冷压重组竹方材力学性能在厚度方向上较大的变异性由板坯胶黏剂分布不均、固化分层和受热不均导致。     

化学改性对速生杨木木材力学性能和天然耐久性的影响

利用低分子酚醛树脂(PF)、脲醛树脂预聚液(UF)和氨溶季胺铜防腐液对速生杨木木材进行化学浸渍改性,对处理前后试件的力学性能和防腐性能进行了测试与评价。试验结果表明:在试验范围内,氨溶季胺铜浸渍防腐改性处理对材料力学性能影响不大;PF浸渍改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度分别提高了97.1、83.4、125.5和37.0%;UF浸渍改性材对应力学性能指标分别提高了49.4、10.7、42.0和17.8%;试验所用速生杨木木材耐腐性能较差,属于II级,经过PF、UF和氨溶季胺铜防腐液浸渍改性,材料耐腐级别达到了强耐腐级,其中PF浸渍改性处理效果最好,处理材质量损失率从素材的18.7%降低到了2.9%,有效地提高了材料的防腐性能。从综合效果来看,低分子酚醛树脂预聚液浸渍改性处理是提高和改善速生杨木木材的力学性能和防腐性能的有效措施。     

ACQ-D防腐改性对速生杨木蠕变性能的影响

通过试验研究,分析室内常规环境条件下承受不同应力水平作用的速生杨木及其氨溶季胺铜(ACQ-D)防腐处理木材的蠕变规律,对试验数据进行拟合分析,得到蠕变变形曲线,建立速生杨木及其ACQ-D防腐改性材的相对蠕变模型,并对不同受荷时间的速生杨木及其ACQ-D防腐改性材的相对蠕变变形进行预测。结果表明,速生杨木及其ACQ-D防腐改性材蠕变变形规律相似,其蠕变变形均随着应力水平和受荷时间的增大而增大;由于ACQ-D不显著改变速生杨木的力学性能,速生杨木及其ACQ-D防腐改性材初始弹性变形接近,低应力水平下蠕变变形也相差不大,但ACQ-D防腐提高了速生杨木的吸湿性,从而导致高应力水平下防腐改性木材较大的相对蠕变变形。     

真空渗入浸染转化烟草的初步研究

采用根癌农杆菌介导DREB-like转录因子基因真空渗入浸染转化烟草,结果表明:真空恢复常压时间的长短是影响转化效率的主要因素之一。以恢复常压时间为180s时,转化效率最高(78%);恢复常压时间为50s时,叶盘水渍严重,转化率仅有23%;恢复常压时间为360s时,转化率下降为68%。真空渗入浸染与普通浸染相比转化率高,出芽提早2~3 d,再生芽健壮,生长快,但0.04MPa和0.08MPa 2个真空度下浸染处理,转化率没有大的差异。     

杉木间伐材ACQ与UF复合改性初步研究

研究应用ACQ防腐剂、改性UF树脂和特制CHC添加剂,调制成相溶的环保型复合改性剂,采用一次性真空浸渍处理杉木间伐材,使处理材达防腐、防虫、防霉、强化复合改性目的.其优化工艺参数:浸渍压力0.7 MPa、加压时间2 h、ACQ/UF体积比4∶1,提高各项力学性能指标为:顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度、磨耗量(径面、弦面)各增加21%、11.2%、32.92%(160%、162%).处理材密度可增加30%以上,经扫描电镜微观结构分析,其渗透性良好.     

ACQ防腐剂浓度对速生杨木载药量和渗透深度的影响

使用0.1%、0.5%和1.0%浓度的ACQ防腐药液对杨木进行常压浸渍和加压处理,研究其载药量和浸渍深度。结果表明,随着ACQ浓度的增加,载药量随之增加,且影响显著。常压下用1%浓度的ACQ浸渍杨木72 h,载药量可达到国家标准规定的C1级使用要求。渗透深度与浓度呈负相关,浓度越高,渗透深度越小。在相同浓度下,径向、弦向的渗透性差异不显著。与常压处理材相比,速生杨木加压处理后,轴向、径向和弦向的渗透性均得到了不同程度的改善,且两者之间差异显著。     

ACQ防腐剂浓度对速生杨木载药量和渗透深度的影响

使用0.1%、0.5%和1.0%浓度的ACQ防腐药液对杨木进行常压浸渍和加压处理,研究其载药量和浸渍深度。结果表明,随着ACQ浓度的增加,载药量随之增加,且影响显著。常压下用1% 浓度的ACQ 浸渍杨木72 h,载药量可达到国家标准规定的C1级使用要求。渗透深度与浓度呈负相关,浓度越高,渗透深度越小。在相同浓度下,径向、弦向的渗透性差异不显著。与常压处理材相比,速生杨木加压处理后,轴向、径向和弦向的渗透性均得到了不同程度的改善,且两者之间差异显著。     

低温真空油炸大蒜片的加工工艺

通过冷冻时间、浸渍时间、油炸温度对产品品质的影响单因素试验及正交试验,以产品感观评分和含油量为指标,研究低温真空油炸大蒜片的加工工艺参数。结果显示最佳工艺条件为:冷冻时间48 h、浸渍时间50 min、油炸温度90℃、真空度0.09 MPa,在此条件下所得到的真空油炸大蒜片品质最好。     

热处理温度与浸渍方式对竹丝质量增加率的影响

以毛竹竹丝为试材,在温度140、160、180、200℃条件下处理2 h,之后分别在常压和真空条件下用酚醛树脂浸渍15、30、60 min,探究不同热处理温度及两种浸渍方法、浸渍时间对竹丝质量增加率的影响。结果表明,不同热处理温度处理试材,真空浸渍得到的质量增加率都比常压浸渍的大,而且随着浸渍时间的增加,差异越来越明显。对于同一种浸渍方式,当热处理温度为160℃,浸渍时间为60 min时,质量增加效果最显著。     

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.     

速生意大利杨木防腐与强化复合改性

采用氨溶烷基铜铵(ACQ)防腐剂与脲醛树脂(UF)调制成的相溶复合改性剂,对速生意大利杨木进行一次性真空浸渍处理,使处理材力学性能提高并达到强防腐等级.优化工艺参数为:浸渍压力0.6 MPa、加压2 h、ACQ与UF的体积比为4∶1.处理后主要力学性能指标均提高22.46%以上.对浸渍材进行表面密实化优化工艺处理(压缩率为20%),各项力学性能指标均比素材提高52%以上.对浸渍材与ACQ处理材抗水、酸、碱抽提的抗流失性进行对比试验,前者比后者固着率提高0.84%以上.应用X射-线荧光光谱仪的Cu2+跟踪法,定量分析了浸渍材复合改性剂的含量分布和改性效果.     

休闲食品香菇脆片的工艺研究

以干香菇为原料研究了香菇脆片生产过程中护色漂烫、超声波辅助浸渍、真空油浴及脱油的最佳工艺。通过正交试验,探讨了褐变抑制剂柠檬酸、L-半胱氨酸、漂烫温度、时间对香菇脆片色泽的影响,麦芽糖、麦芽糊精在超声波辅助浸渍下对香菇的可溶性固形物含量的影响,以及真空油浴温度、时间、真空度、脱油时间对香菇脆片的含油率、酥脆度的影响,并分别以亮度指数L、固形物增量、感官评分为指标,优化了香菇脆片生产工艺条件。结果表明,复水后的香菇添加0.6%的柠檬酸、0.09%的L-半胱氨酸于95℃的溶液中漂烫3 min,沥干后添加5%麦芽糖+10%麦芽糊精于浸渍液中,采用超声波辅助浸渍15 min,然后调味、冷冻,在真空度0.090 MPa、温度90℃条件下真空油浴30 min、真空脱油5 min后真空包装,可以获得感官良好、含油少的香菇脆片产品。     

速生杨木单板高频加热层积弯曲胶合工艺研究

利用速生杨木单板,采用高频加热层积弯曲胶合工艺生产弯曲构件,探讨速生杨木代替优质阔叶材生产曲木家具的可行性,并对影响弯曲构件性能指标的因素进行分析。结果表明:速生杨木单板高频加热层积弯曲胶合构件的各项性能指标均超过了企业相关标准,完全可以代替优质阔叶材,用于曲木家具生产。方差及直观分析结果显示, 单板含水率13%,热压压力1.7 MPa,热压时间5 min,保压冷却时间12 min,即可获得满意的弯曲构件性能指标。     

工业化高温改性木材的力学性能

对速生杨木和兴安落叶松进行工业化高温改性处理,并对高温改性材及空白试件等560个试件在4种相对湿度(60%、70%、80%、90%)下的平衡含水率及各力学性能参数(顺纹抗压强度、顺纹抗压弹性模量、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度)进行测试,建立了不同湿度下材料的力学性能指标体系.结果表明:改性材和空白试件的平衡含水率均随着环境湿度的升高而提高;各力学性能指标均随着环境湿度的升高而降低,且基本呈线性下降;与未处理的空白试件相比,木材经高温改性后,其平衡含水率降低,顺纹抗压弹性模量、抗弯弹性模量等刚度指标提高,与木材剪应力无关的顺纹抗压强度提高,与木材剪应力关系密切的抗弯强度和顺纹抗剪强度等下降.     

速生材木质部构造对浸渍特性的影响

为了探讨速生材浸渍过程,为设计浸渍改性工艺提供依据,作者采用脉冲式加压浸渍方式,将改性剂浸注于欧美杨原木木质部;通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察杨木素材和改性材。观察发现杨木导管众多,导管间具有互列纹孔、穿孔板等构造,导管通过木射线联通成大毛细管体系,可在脉冲式压力作为推动力下迅速成为主浸渍渠道;导管、木射线与木纤维细胞间存在纹孔结构,可形成辅流通渠道;EXDA分析显示,浸渍剂可以一定程度上均匀渗透木材微孔。结果表明,速生杨木木质部细胞构造决定了浸渍发生时,杨木可在脉冲压力下迅速浸渍,但在一定时间内,浸渍才能趋于均匀。     

不同固含量低分子酚醛树脂浸渍改性杉木板材性能的研究

为改善杉木的物理力学性能,采用真空-加压浸渍工艺,对速生杉木进行低分子酚醛树脂增强改性处理,分析不同树脂增重率对改性杉木性能的影响,以及树脂在木材长度和厚度方向上的分布特点。结果表明,杉木经过固含量为10％、20％、30％的酚醛树脂浸渍处理后,其尺寸稳定性随树脂固含量的增加逐渐提高,静曲强度由64.5 MPa提高至75.0 MPa,弹性模量和表面硬度分别提高了6.1％、27.5％、48.2％和29.8％、63.1％、73.8％,但冲击韧性随着树脂增重率的增加而逐渐降低;树脂在木材长度方向上分布均匀,在厚度方向上木材表面多于其内部。     

蜜汁苦瓜真空渗糖工艺研究

从4个影响因素方面探讨了蜜汁苦瓜的真空渗糖工艺。结果表明:真空渗糖最佳条件为真空度-0.085 MPa,真空维持时间30min,充气破除真空时间2.5 min,糖液温度85℃。     

5种N-P阻燃剂阻燃抑烟性能的CONE分析

为进一步研究和改进N-P阻燃剂的性能,采用质量分数10%的APP、BL、MBL、GUPR以及WR等5种木材N-P阻燃剂,60℃真空(-0.5MPa)浸渍处理速生杨木,对其进行极限氧指数、烟密度以及锥形量热分析。结果表明,无机型阻燃剂APP、BL、MBL的载药率均较高,BL和MBL处理试样极限氧指数达40以上,阻燃性能良好;有机型阻燃剂GUPR的载药率最低,但其阻燃效率最高,抑烟效果最优;阻燃剂(除WR)使木材耐热性能降低,木材热解进程提前,HRR峰值出现时间推迟;复合型阻燃剂WR延缓热解进程的能力最强,碳层阻隔能力优良,但抑制热释放速率的能力较差;与BL相比,MBL处理试样燃烧总烟气释放量减少,特别是在前300 s内CO释放量降低26.2%,燃烧反应更为缓和,整体阻燃效果提高。     

糠醇树脂改性对竹材物理、力学及防霉性能的影响

为研究糠醇改性竹材的可行性及催化剂的催化效果,分别以马来酸酐和自主研发的复配有机酸为催化剂,通 过真空加压浸渍工艺对竹材进行糠醇树脂改性处理,并对改性后竹材的物理、力学及防霉性能进行测试。结果表 明:1)改性后竹材的增重率分别达到31.03%和25.41%;2)除尺寸稳定性外,改性竹材的大部分性能都有明显改 善,即平衡含水率降低约49%,抗弯强度、弹性模量和顺纹抗压强度均有较大幅度提高,但抗压弹性模量变化不显 著;3)马来酸酐为催化剂的糠醇树脂改性竹材的力学性能改善程度优于复配有机酸;4)改性后竹材对霉菌的防治 效力达100%;5)糠醇改性对竹材尺寸稳定性有显著的负面影响;6)复配有机酸的催化效果可以与马来酸酐相 媲美。      

辊压浸注处理大青杨木材的浸注深度

常温下,对饱水大青杨板材进行压缩率为10%～50%的辊压浸注处理,并对气干(含水率8%～12%)大青杨板材进行空细胞法和满细胞法的真空—加压浸注处理。在14种浸注处理方式和不同辊压次数(1次、3次和5次)条件下测试了试件的径向、弦向和纵向的浸注深度。研究表明,浸注深度随着压缩率的增大而增大,在同一压缩率下,纵向浸注深度最大,径向、弦向浸注深度的差异因压缩方向而异。压缩率为30%所对应的浸注深度与满细胞法(前真空10min,真空度0.095MPa,加压20min,压力0.2MPa)和空细胞法(加压20min,压力0.6MPa)的结果相当;50%的压缩率所对应的浸注深度与满细胞法(前真空10min,真空度0.095MPa,加压20min,压力0.6MPa)的处理结果相近。同一压缩率下,随着辊压次数的增加,试材径向、弦向和纵向的浸注深度增大,径、弦向的浸注深度随着辊压次数的增加而接近。