樟子松单板表面润湿性研究

为了改善樟子松单板表面的润湿性,提高木塑复合材料的界面结合,以樟子松单板为研究对象,对其表面进行改性处理.采用接触角测定仪测定不同探测液在其表面的接触角,得知其表面润湿性,进而推导出其表面自由能.结果表明:偶联剂改性樟子松单板可以有效提高木材表面自由能,且随着偶联剂量的适当增加,木材表面的自由能增加,从而提高木材与塑料的界面结合性.     

木材表面冷等离子体改性后的时效性研究

采用氮气和氧气2种冷离子体改性木材表面,利用水和二碘甲烷测试不同放置时间下木材表面接触角,根据YGGF方程计算表面自由能及其色散力和极性力。结果表明;经氧气和氮气冷等离子体改性后的木材表面自由能显著提高,1h后测得其表面自由能分别提高54．23％和54．41％;2种等离子体改性后表面自由能都随放置时间的延长逐渐降低,6～10d内活性降低迅速,14～21d后接近于改性前水平;氧气处理后木材表面接触角更小,处理效果更好。     

辣椒叶片表观表面自由能的计算方法

【目的】农用化学品叶面喷雾的效率与植物叶面理化性能的复杂性密切相关。为了更好地理解农用化学品喷雾液与植物叶面内在结构的界面互作效应,本研究以辣椒叶片为例从热力学角度出发寻求其内在的关联性,以期为植株上农药的高效使用提供依据。【方法】以水(W)、丙三醇(G)和二碘甲烷(DM)为检测液,借助接触角测量仪测定其在3种辣椒叶片上的稳定接触角后,分别采用Wu调和平均数法(HM)、Owens-Wendt-Rabel-Kaelble法(OWRK)、Van-Oss-Chaudhury-Good法(OCG)以及ZDY法计算叶片的表面自由能及其分量并进行比较,同时对辣椒叶面的溶解度系数进行分析。【结果】水在苏紫1号和GR甜椒叶片上表现出较好的润湿性(θ90°),而在苏椒13叶片上的润湿性一般(θ90°)。在估测辣椒叶片表面表观自由能的4种方法中,OCG法采用3种检测液进行分析,较其他方法获得的辣椒叶面特征物理量较多,3种辣椒叶片表观表面自由能的非极性分量所占百分率(85%)均高于极性分量(15%)。采用2种检测液的方法为HM法和OWRK法,当2种检测液均为极性(W-G)时,辣椒叶片表观表面自由能的非极性分量和极性分量所占百分率变化较大,甚至相反;当2种检测液为极性和非极性组合(W-DM或G-DM)时,以OCG法计算获得辣椒叶面表观表面自由能的数值为基准,OWRK法计算获得的数值比HM法获得的数值偏差要小。采用1种检测液的方法为ZDY法,计算获得辣椒叶面表观表面自由能的数值远高于其他3种方法,比OCG法获得辣椒叶面表观表面自由能的数值偏差均100%。以OCG法为基准,偏差在10%以内,苏紫1号辣椒叶面表观表面自由能为37.72—43.11 m J·m~(-2),溶解度系数为18.89—22.77 m J1/2·m-3/2;GR甜椒叶面表观表面自由能为37.53—40.95 m J·m~(-2),溶解度系数为18.81—20.09 m J1/2·m-3/2;苏椒13号辣椒叶面表观表面自由能为33.21—36.92 m J·m~(-2),溶解度系数为17.17—18.58 m J1/2·m-3/2。【结论】以水、丙三醇和二碘甲烷为检测液,ZDY法不适用计算辣椒叶片表观表面自由能;HM法、OWRK法、OCG法可用来计算辣椒叶片表观表面自由能,其中HM法和OWRK法应注重选择检测液组合的极性问题。同时,3种辣椒叶面表面自由能的非极性分量的比率均高于极性分量的比率。     

水载铜基防腐剂处理对竹条表面润湿性的影响

以水载铜基防腐剂季铵铜（ACQ ）和铜唑（ CuAz）处理毛竹竹条,采用蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺3种参照液体,测定其在防腐处理竹材表面的接触角,并利用几何平均法计算处理材的表面自由能,探讨防腐处理对竹材表面润湿性的影响。结果表明,竹黄面的表面自由能略高于竹青面,但二者差异不显著（ p＞0．05）;ACQ与CuAz处理材的表面自由能差异显著, ACQ处理材的表面自由能高于CuAz处理材;与未处理材相比,经过防腐剂处理的竹材,大多数表面自由能有所增加,但是随着载药量升高呈现先上升后下降的趋势;当ACQ载药量达到5．2 kg· m－3,CuAz达到2．2 kg· m－3,防腐处理材与对照样的表面自由能差异不显著。     

压缩处理对杨木单板表面自由能的影响

采用Wilhelmy板法测量探测液体与经压缩处理前后的杨木单板的接触角,探讨了利用临界表面张力法、几何平均法及调和平均法得到的杨木表面自由能与单板压缩率的关系.结果表明:利用临界表面张力法和调和平均法测定的未经压缩的杨木单板表面自由能分别为63.2和53.3 mJ·m-2,该值均随单板压缩率的增加而缓慢增加;而几何平均法计算的表面自由能偏大;利用调和平均法计算的未经压缩杨木单板总表面自由能中,色散力分量为10.8 mJ·m-2,极性力分量为42.5mJ·m-2.     

真空热处理对落叶松木材表面性能的影响

以落叶松木材为研究对象,分别在160、180、200、220、240℃的条件下对其进行真空热处理4 h。测试了不同极性的液体在木材表面的接触角,并计算了木材的表面自由能;利用傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析了木材在热处理过程中官能团和表面化学成分的变化。结果表明:经真空热处理后,木材的润湿性下降;极性不同的液体在落叶松热处理材表面的接触角大于在未处理木材表面的接触角。随着热处理温度的升高,木材的表面自由能呈下降趋势。红外谱图显示,随着热处理温度的升高,木材中羟基吸收峰与羰基吸收峰的强度均呈下降趋势,部分木质素成分发生降解。XPS测试结果显示,热处理后落叶松表面C元素相对值增加,氧碳比下降,从C原子结合形式来看,C1相对值增加,C2呈减少的趋势,C3无明显变化规律。     

等离子体改性提高塑膜增强柚木柔性薄木的胶合性能机理

为解决塑膜与柚木薄木高温热压复合后界面结合差的问题,采用等离子体改性预处理法提高两者的界面结合特性。通过对等离子体改性前后塑膜与装饰薄木表面润湿性、元素(基团)变化、微观结构变化及复合后剥离强度等的测试分析,研究等离子体改性提高塑膜增强柚木柔性装饰薄木胶合性能机理。结果表明:经等离子体处理后的聚乙烯薄膜表面n(O)∶n(C)增加达11.72倍,极性基团生成活跃是两者界面结合性能提高的最主要原因。同时等离子体处理对两者表面的有效物理刻蚀,可使材料表面粗糙度和自由能增大,接触角降低,润湿性改善,也是有效提高胶合强度的重要原因。等离子体处理塑膜和柚木装饰薄木最优处理功率均为3 kW,处理速度为3 m·min~(-1),其他接触角增幅最大分别达26.02%和36.96%,自由能也明显增大,两者复合剥离强度最优可达0.49k N/m。     

氧冷等离子体处理对竹材表面润湿性的影响

采用氧冷等离子体处理方法对毛竹的竹青、竹肉和竹黄分别进行表面处理,利用液滴法测定等离子体处理前后酚醛树脂胶(PF)在其表面的接触角,并通过扫描电镜SEM观察其表面形貌以及傅里叶红外光谱技术(FTIR)分析等离子体处理竹材表面化学组分,探究等离子体处理改善竹材表面润湿性的机理。结果表明:竹肉的润湿性最好,竹黄和竹青较差,经氧冷等离子体处理后,其平衡接触角分别下降43.59%、48.32%和61.15%;氧冷等离子体处理会刻蚀竹材表面,提高了其比表面积,明显改善其表面润湿性;氧冷等离子体处理在竹材表面引入大量自由基,生成O-H、C=O和C-O等含氧极性官能团,使其表面润湿性提高;氧冷等离子体处理可有效提高竹材表面的润湿性,为竹材涂饰、浸胶等后期加工提供有效改性手段。     

基于叶片的表面自由能与分量明确4种经济作物的叶面润湿性能

为了测得4种经济作物叶片的近、远轴面的表面自由能及其色散力分量与极性分量,为其农药表面助剂的筛选及叶表面润湿性能的表征提供一定的数据支持,采用光学视频接触角测量仪,通过研究去离子水、乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺标准试剂,以4种靶标作物甘蓝、小白菜、生菜、苹果树的叶片为材料,测量叶片远轴面与近轴面的接触角,并利用Owens-Wendt-Rabel-Kaelble(OWRK)法计算。结果表明,甘蓝、生菜、小白菜和苹果树的叶片近轴面的表面自由能分别为25.33,36.34,58.59,52.76 MJ/m~2,而远轴面的表面自由能分别为28.13,48.49,19.31,21.78 MJ/m~2。甘蓝和生菜的叶片均以色散力分量为主,适合使用助剂以色散力为主的农药,而小白菜和苹果树的叶片则以极性分量为主,适合使用助剂以极性为主的农药。     

荻草茎秆动态润湿性能及表面自由能

荻草Miscanthus sacchariflorus是一种高大直立的多年生高生物量草类。通过对荻草茎秆动态润湿模型、表面自由能的研究,探索荻草茎秆被胶黏剂胶合及作为人造板原材料的可能性。运用接触角测试仪,分别测定脲醛树脂(UF),三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)和酚醛树脂(PF)在荻草茎秆内、外表面的接触角,拟合出动态润湿模型。利用扩散渗透系数K,比较3种胶黏剂对荻草茎秆的润湿能力。运用表面张力仪测试荻草茎秆内、外表面自由能。结果表明:3种胶黏剂在荻草内、外表面的润湿模型,能很好地模拟接触角随时间变化的关系;3种胶黏剂在荻草茎秆表面的润湿性能为:三聚氰胺改性脲醛树脂<脲醛树脂<酚醛树脂;荻草茎秆的平均自由能约为47.49 mJ·m-2,与木材相近,高于麦秸。     

烧烤竹炭表面结构特征及其对水体中铵氮的吸附行为

在运用 X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜与能谱仪（SEM\|EDS）和傅立叶红外光谱议（FTIR）等仪器分析烧烤竹炭表面结构特性基础上,研究其对水体中铵氮的静态吸附行为。结果表明,以微孔为主的烧烤竹炭表面含有多种含氧官能团,如羟基、羧基等,同时还含有亚甲基、反异烯烃、芳香族和脂肪族结构;烧烤竹炭对铵氮的吸附在80 min内基本达到吸附平衡,其吸附量随着水溶液中铵氮的增加而增加,Freundlich方程能够更好地描述铵氮在烧烤竹炭上的等温吸附行为;系统的ΔG ＜0,ΔH ＞0,烧烤竹炭对铵氮的吸附作用是一个自发的吸热过程;铵氮在烧烤竹炭上的吸附动力学数据符合准二级方程,吸附过程受外部液膜扩散、表面吸附和颗粒内扩散过程的影响。     

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.      

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。     

毛竹采伐剩余物制备可降解膜的研究

为解决传统塑料薄膜难降解、制备原料不可再生等问题,以毛竹采伐剩余物为原料,通过碱化、醚化以及羧甲基化反应制备可降解薄膜。利用红外光谱、扫描电子显微镜及X射线衍射仪等手段,分析、研究了竹粉碱化、醚化等反应后化学官能团、表面微观结构及结晶度的变化。通过增稠剂海藻酸钠与淀粉改性,对比分析不同工艺条件下毛竹采伐剩余物可降解膜力学性能。结果表明,经碱化和醚化后毛竹采伐剩余物中木质素被脱除。纤维素内部发生分子重排,晶体结构改变,氢键作用减弱,结晶度下降。通过增稠剂海藻酸钠与淀粉改性,薄膜的拉伸强度明显增加,但断裂伸长率有所下降。覆盖薄膜后的土壤湿度下降趋势较未覆盖薄膜的土壤明显变缓,保墒性良好。     

竹炭负载壳聚糖对Zn2+吸附动力学及其机制分析

以竹炭粉和壳聚糖为原料,制备竹炭/壳聚糖复合吸附剂,进行扫描电镜(吸收光谱SEM)、红外吸收(FTIR)、X-射线衍射(XRD)等图谱表征,并进行Zn2+吸附试验.结果表明:①壳聚糖较好地负载在竹炭上,凸凹不平明显,蜂窝增强;复合吸附剂对Zn2+的吸附率在80 min后达到93%.②竹炭/壳聚糖复合吸附剂对Zn2+吸附过程的动力学表明,吸附过程符合多孔结构的吸附特征,方程拟合结果更符合二级动力学模型.③Zn2+吸附前后的红外吸收图谱表明,与竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附配位主要发生在-NH2中的氮原子、-OH和C＝O中氧原子上.     

竹炭负载壳聚糖对 Zn2+吸附动力学及其机制分析

以竹炭粉和壳聚糖为原料,制备竹炭/壳聚糖复合吸附剂,进行扫描电镜（吸收光谱SEM）、红外吸收（FTIR）、X-射线衍射（XRD）等图谱表征,并进行Zn2+吸附试验。结果表明:①壳聚糖较好地负载在竹炭上,凸凹不平明显,蜂窝增强;复合吸附剂对Zn2+的吸附率在80 min后达到93%。②竹炭/壳聚糖复合吸附剂对Zn2+吸附过程的动力学表明,吸附过程符合多孔结构的吸附特征,方程拟合结果更符合二级动力学模型。③Zn2+吸附前后的红外吸收图谱表明,与竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附配位主要发生在NH2中的氮原子、OH和C＝O中氧原子上。图9参11     

吸附动力学及其机制分析

以竹炭粉和壳聚糖为原料，制备竹炭/壳聚糖复合吸附剂，进行扫描电镜（吸收光谱SEM）、红外吸收（FTIR）、X-射线衍射（XRD）等图谱表征，并进行Zn²⁺吸附试验。结果表明：①壳聚糖较好地负载在竹炭上，凸凹不平明显，蜂窝增强；复合吸附剂对Zn²⁺的吸附率在80 min后达到93%。②竹炭/壳聚糖复合吸附剂对Zn²⁺吸附过程的动力学表明，吸附过程符合多孔结构的吸附特征，方程拟合结果更符合二级动力学模型。③Zn²⁺吸附前后的红外吸收图谱表明，与竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附配位主要发生在—NH2中的氮原子、—OH和C＝O中氧原子上。图9参11     

竹叶/HDPE复合材料的制备及性能

  目的  探讨竹叶和高密度聚乙烯（HDPE）制备竹叶基复合材料的可行性，以提高竹叶的附加值，实现竹叶废弃物的综合利用。  方法  以经乙醇提取后的毛竹Phyllostachys edulis叶为原料，HDPE为增强基体，添加适量助剂，采用热压成型与注塑成型2种工艺制备竹叶/HDPE复合材料。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重分析仪（TGA）进行结构与性能的表征，探究不同成型工艺下不同竹叶质量分数对复合材料的性能影响。  结果  热分析结果表明:2种工艺制备的竹叶/HDPE复合材料热稳定性均随着竹叶质量分数的增加而提高。力学性能结果表明:随竹叶质量分数增加，注塑成型竹叶/HDPE复合材料拉伸强度逐渐降低，抗拉模量逐渐增大；弯曲强度先增大后减小，当竹叶质量分数为40%时，热压成型和注塑成型复合材料弯曲强度均达到最大，分别为28.72和30.20 MPa。随竹叶质量分数增加，2种工艺制备的复合材料弯曲模量逐渐增大，最大值分别为1 564.92和1 696.15 MPa；冲击强度逐渐减小。  结论  相比而言，热压成型竹叶/HDPE复合材料热力学性能更加稳定，是具有一定应用前景的、环境友好的新型材料。     

仿贝壳结构制备纤维增强的复合材料

模仿贝壳的层状结构,以环氧树脂作为基体,在树脂中添加了竹纤维和麻纤维,并对其力学性能进行了测试。结果表明：与环氧树脂材料相比,添加了竹纤维和麻纤维的环氧树脂复合材料的力学性能有所改善;竹纤维和麻纤维的增韧机制主要有裂纹滞止、微裂纹、界面剥离、纤维拔出、塑性桥连等,与具有弱界面的脆/塑复合材料增韧机制相似。