真空热处理粗皮桉木材化学性质的变化

以粗皮桉木材为研究对象,在不同的处理温度下(160、200和240℃)对其真空热处理4 h。为探究热处理前后木材化学性质的变化,对热处理前后木材的高位热值进行了测定与分析;利用紫外-可见光谱、傅里叶变换拉曼光谱和电子自旋共振波谱分析了热处理前后木材化学结构和表面自由基的变化。结果表明:随着热处理温度的升高,木材的高位热值呈逐渐增大的趋势,木材热值的改变与化学组分含量的变化具有一定相关性。紫外-可见光谱显示,热处理材的紫外与可见吸收增强,说明热处理使得木材的共轭和芳香结构以及发色基团增多。拉曼光谱分析表明,热处理材多糖发生降解,木质素部分化学键断裂,木质素化学结构发生改变,热处理过程中木质素发生解聚再缩合反应。电子自旋共振波谱显示,热处理前后木材表面自由基的类型未发生改变,木材表面自由基的数量随热处理温度的升高而增多。     

木材表面化学特征的ESR与ESCA分析

用电子自旋共振波谱仪(ESR)和X—射线光电子能谱仪(ESCA)分析了经砂磨、紫外线幅射和浸提处理后木材表面化学特征的变化。结果表明:经过砂磨后,木材表面自由基含量增多,含氧官能团增多;在紫外光幅射下,木材表面自由基增加,但含氧官能基变化甚微;未经浸提的木材表面被脂肪酸所复盖。根据测试结果,对木材表面的机械化学反应和光氧化反应以及表面钝化的机制作了分析和讨论。     

木材波谱技术在高温蒸气处理制造木屑“自胶合”材中的应用

介绍几种常用波谱的工作原理及应用,通过对木屑聚集态、化学成分、化学基团以及材料表面自由基浓度变化的测定、分析、进一步阐明了木材波谱技术在高温节气处理制造木屑“自胶合”材中所发挥的作用,它不仅揭示了木质碎料“物理粘接”的机理而且为低质木材及“三乘物”的开发,制造高质量产量提供了帮助。     

木材波谱技术在鬲温蒸气处理制造木屑"自胶合"材中的应用

介绍几种常用波谱的工作原理及应用.通过对末屑聚集态、化学成分、化学基团以及材料表面自由基浓度变化的测定、分析.进一步阐明了木材波谱技术在高温蒸气处理制造木屑"自胶合"材中所发挥的作用.它不仅揭示了木质碎料"理粘接"的机理.而且为低质木材及"三剩物"的开发、制造高质量产品提供了帮助.     

应用ESR监测研究木材表面保护剂的最佳效果

根据木材表面紫外光因素的劣化机理,选用多种化学药品作为木材表面保护剂,惜助ESR监测,对保护效果进行研究,得出浓度为5%的CrO_3效果最佳。     

高熔点石蜡处理木材的抗紫外光老化性能

采用两种不同熔点费托蜡(FTW2120和FTW1105H)在熔融状态下对人工速生林杨木和辐射松进行真空-压力浸渍处理,系统评价了两种费托蜡对处理材抗紫外老化性能的影响。结果表明:两种费托蜡处理木材密度均较素材提高近2倍,表明费托蜡在熔融状态下能充分渗透进入木材。紫外照射过程中木材表面颜色变化主要发生在前120 h,未处理材表面颜色由浅黄色向黄褐色变化,而费托蜡处理材则由浅棕色向黄棕色变化,处理材的色差明显小于未处理材。紫外光照射期间,处理材比未处理材的含水率低、接触角高,这有助减少户外应用时由水导致的劣化。FTIR与XPS分析结果显示,费托蜡处理虽然并不能从化学防护角度保护木质素等细胞壁组分免于紫外光降解,但蜡在木材细胞腔中均一沉积可以起到物理屏蔽作用,阻隔紫外光到达木材细胞。综上所述,人工老化结果显示,费托蜡处理的人工林杨木和辐射松木材具有户外应用的潜能。     

紫外光下木荷的ESR和XPS分析

分析紫外光照射下木荷产生自由基的规律和表面化学组成及结构的变化。利用电子自旋共振波谱(ESR)和X射线光电子能谱(XPS)技术分别测量紫外光辐照后木荷颗粒的自由基波谱和X射线光电子能谱。结果表明,木荷自由基的光谱分裂因子g=2.003 3,自由基的强度随着辐照时间按Y=1-e-biPt规律增加,紫外光辐照60 min后,木荷表面氧、碳原子比稍有增加,C—C、C—H和C—O含量增加,C=O含量减少,—O—C=O含量增加为原来的2倍左右,说明木荷表面生成了一些含氧官能团或碳的氧化态增高。     

砂磨提高胶结强度的机理

为探查和充实无胶胶合理论,本试验采用浸液高度法测定了砂磨和未经砂磨的椴木单板表面润湿性,并借助木质材料表面粗糙度测定仪和电子自旋共振波谱仪探讨了砂磨对木材界面特性的影响及其提高胶结强度的机理。由试验结果表明,椴木单板经砂磨后,其表面润湿性提高;表面粗糙度降低;砂磨时由于机械应力的作用,使木材表面的聚合物分子降解产生机械自由基。这些自由基参与界面胶结反应。总之,砂磨能改善木材的表面润湿性、表面形态和表面化学特性。这些表面性状的变化均有利于提高界面胶结强度。     

TiO2/PDMS增强表面热改性木材耐老化性的协同效应

目的表面热改性木材是一种常见的室外用木材,但易受光照和水分的作用发生老化现象,这在一定程度上限制了它的应用。因此,探究一种有效可行的改性方法提高表面热改性木材的耐老化性能十分必要。方法本研究采用二氧化钛(TiO₂)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)单独或复合处理作为表面热改性的预处理手段,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)测试其微观结构和表面物质的变化,探讨了不同处理手段对于提高表面热改性木材耐老化性能的改性效果及其作用机理。结果TiO₂或PDMS单独改性处理不能有效提高表面热改性材的耐老化性能。TiO₂/PDMS复合改性处理有效提升了表面热改性材在老化过程中的颜色稳定性、疏水性能和耐磨性能,这是TiO₂的紫外屏蔽效应和PDMS的防水效应共同作用的结果。木材表面形成的纳米TiO₂能够散射、反射和吸收紫外光,防止木材内部组分因吸收紫外光发生剧烈降解,PDMS可减少TiO₂颗粒因水分和摩擦影响而产生的流失。结论TiO₂/PDMS复合改性处理对改善表面热改性材耐老化性能具有协同作用。      

MIL-100(Fe)处理杨木的阻燃性能研究

【目的】为提高木材的阻燃抑烟性能,本研究采用金属有机框架材料(MOF)作为新型阻燃剂,选用MIL-100(Fe)处理木材,制备一种绿色环保的阻燃材料,旨在为木材阻燃提供新思路。【方法】以MIL-100(Fe)为阻燃剂,采用常压浸泡(WJP组)和真空加压浸渍(W-JZ组)两种方法,在木材体内原位合成MIL-100(Fe)。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析处理材形貌结构;采用氮气吸附法对处理材的孔隙结构进行表征;采用极限氧指数、热重测试、锥形量热测试评估处理材的热稳定性和阻燃抑烟性能;最后采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对残炭进行形貌结构表征并进行机理分析。【结果】两种处理方法均可在木材内原位合成MIL-100(Fe),其中W-JZ组有更多的MIL-100(Fe)前驱体溶液进入木材内部并完成结晶,质量增长率达24.36%,形成的晶体结构更完整均匀,尺寸更小。MIL-100(Fe)处理材表现出良好的热稳定性,其中W-JZ组残炭率提升了39.99%,热质量损失速率峰值降低了26.47%。MIL-100(Fe)处理材的总热释放量和总烟释放量降低,阻燃抑烟性能良好。MI...     

木材界面液化的自胶合工艺参数对胶合性能的影响

针对木材的自胶合,引入溶剂催化液化法,以杨木和桉木单板为原料,进行了界面液化自胶合试验。分析了液化剂种类(苯酚、丙三醇)、涂布量(150、300、450 g/m2)、热压温度(125、150、175℃)、热压时间(10、15、20min)和树种(杨木、桉木)5个因子对胶合剪切强度的影响。结果表明:利用液化方法在木材表面构造黏稠过渡层以取代木材界面,实现木材的自胶合在技术上完全可行;单板树种对液化胶合性能有明显影响,在试验的工艺条件下,桉木的胶合性能优于杨木;丙三醇液化胶合性能高于苯酚;热压温度和时间对苯酚液化胶合性能的影响不明显,而对丙三醇影响明显。建议就木材界面液化自胶合的机理开展进一步深入研究。     

二氧化硅改良马尾松木材表面性质的效果

采用溶胶-凝胶法对木材表面进行处理,使二氧化硅生成于木材表面,以改善木材表面特性.通过木材湿胀性、表面耐磨性、光老化性及SEM/EDAX分析测定,研究二氧化硅改良禾材表面性质的效果.结果表明:二氧化硅改良表面木材的吸湿膨胀率比素材的小,木材表面耐磨性和抗光变色性能有明显的改善,其中调湿时间为0.5 h,经6 h浸渍处理...     

碱性脱脂处理对马尾松单板表面特性的影响

对马尾松Pinus massoniana单板进行氢氧化钠碱液脱脂处理,借助电子自旋振动渡谱仪、扫描电镜和表面张力仪分析脱脂处理对马尾松单板表面特性因子的影响。结果表明：稀碱脱脂处理以后,马尾松单板的自由基峰强度降低,但是马尾松单板脱脂前后自由基浓度分别为17．6494和17．6728,几乎没有变化;脱脂前后马尾松单板表面形貌的变化发现,稀碱脱脂处理大大降低了木材的脂含量,但是会增大木材表面粗糙度;脱脂处理以后,马尾松单板表面接触角变小,表面自由能增加了8．63％。图5表2参11     

CCA防腐处理对木材表面特性影响的探讨

本文介绍用ESR,ESCA,IR等仪器对经CCA处理的意大利杨I_(214)(P.XeuramricanaDode I_(214)) 材的表面特性进行探讨,指出经CCA处理后的表面发生一定程度的氧化,产生一定量的自由基。而这种氧化作用却有利于抑制表面的光化学降解,即使在较强的紫外光幅射下,它的ESR,ESCA,IR等谱图变化都不大。而素材经光照后,这三种谱图均有较大的变化,这就是说CCA处理后的木材耐侯性得到了增强。     

预处理对杨木单板染色和阻燃性能的影响

为提高木材的渗透性,对杨木单板进行了水热和Na OH溶液预处理,用酸性染料和BL-阻燃剂对处理后的单板进行染色和阻燃同步处理,考察预处理工艺对单板上染率、氧指数、耐日晒牢度和耐水洗牢度的影响.结果表明:4种不同预处理方式均提高了单板的渗透性,上染率和氧指数都增大;水热处理的单板耐日晒牢度和耐水洗牢度均提高;Na OH溶液处理的单板耐日晒牢度变差,单板表面局部甚至变黑;8 g·L-1Na OH处理40 min的单板耐水洗牢度最差,色差值最大为16.172NBS.综合分析得出的较优预处理工艺为80℃热水处理5 h.     

木橡复合层积材对横向周期性压载的响应特性

为拓展木质复合材料在铁路轨枕、机电产品包装等特殊工程领域的应用,研制了9层木橡复合层积材(LLVR)。设计了5种木/橡层积结构,单元为杨木单板和氯丁橡胶(CR)片。采用分层施胶的工艺,即异氰酸酯PAPI用于木橡间胶合,涂布量80 g·m~(-2),添加质量分数9%硅烷偶联剂KH69;酚醛树脂PF用于杨木单板间胶合,涂布量200 g·m-2。热压工艺为温度160℃、压力1.5 MPa、时间10 min。根据国家标准GB/T 17657测试了胶合强度、弯曲强度、弯曲模量及24 h吸水厚度膨胀率。模拟实际承载特征,设计了5周期"加载—卸载"加压试验,重点揭示LLVR对周期性横向压载的力变及吸能响应特性。结果表明:木材与橡胶层积复合开发铁路轨枕、机电产品包装等特殊工程材料是可行的;LLVR具有优异的力学强度、湿稳定性和残余弹性形变吸能缓冲性能;推荐采用表层橡胶包覆的层积结构。     

木塑复合材料的耐老化性能研究

木塑复合材料的老化性能直接关系其使用寿命和适用范围。该研究使用稻壳、橡胶木锯末和橡胶籽壳分别与回收聚乙烯混合制备木塑复合材料,通过色差分析、红外光谱分析研究了3种木塑复合材料经荧光紫外老化后表面颜色、化学成分的变化。结果表明,经2 000 h老化后,3种木塑复合材料表面均出现褪色、羰基浓度增大,并随着老化时间增加而增加。其中橡胶籽壳基WPCs的变化最大,稻壳次之,橡胶锯末最小。     

化学镀铜杨木单板的导电性与电磁屏蔽效能分析

为了给电热式化学镀铜地热地板研究提供参考,对化学镀铜杨木单板的导电性与电磁屏蔽效能进行测试,分 析镀层厚度与吸收损耗、反射损耗、趋肤效应的关系。结果表明:镀铜杨木单板屏蔽效能主要以反射损耗为主,属 于反射型电磁屏蔽材料;表面电阻率随镀层厚度的增加呈减小趋势,横纹方向的表面电阻率是顺纹方向的3 倍左 右;频率越高,电磁波在镀铜层中传导时的趋肤深度越小,通过计算趋肤深度确定化学镀铜层的厚度,可以节省镀 铜时间并节约成本。