阻燃剂DPB改性木材的体积稳定性和防腐性能

采用阻燃剂ＤＰＢ改性大青杨木材,测定了处理木材的阻燃性及改性对木材体积稳定性和防腐性能的影响。实验表明：ＤＰＢ是一种性能较好的木材阻燃剂,但ＤＢＰ处理木材的抗胀缩率和阻湿率值均很低,低分子ＰＦ树脂、ＤＰＢ和季铵盐作为防腐剂均可使处理木材达到天然强耐腐级的要求,且ＤＰＢ和季铵盐类低毒、无污染,与ＰＦ树脂复配,可以大大提高处理木材的抗胀缩率和阻湿率。为了增强化学改性木材的体积稳定性、防腐性能和力学强度,复配药剂,使处理木材的品质得到综合性功能性改良。     

蒙脱土/聚乙二醇/超支化聚丙烯酸酯乳液改性木材的力学性能

  目的  木材化学改性是提高人工林速生材力学性能，延长其使用寿命，扩大其应用范围的有效途径。使用有机蒙脱土（OMMT）对木材进行改性处理具有较好的前景。但由于有机蒙脱土在水中不易分散，且粒径较大，难以进入到木材细胞壁中而限制了其应用。因此，提高OMMT在水中的分散性，增大其层间距可为其进入木材细胞壁内创造条件，是改性增强木材的有效手段。  方法  本研究采用一种水性的聚乙二醇/超支化聚丙烯酸酯乳液（PEG/HBPA）作为载体使OMMT在水中稳定分散。将改性剂通过浸渍处理改性木材，测试了改性材的力学性能，并探讨了不同层间离子的OMMT对改性效果的影响。  结果  4种OMMT均能够稳定分散进入到PEG/HBPA中，经过24 h静置后无明显的分层和沉淀，乳液粒径和黏度无明显变化。木材经过PEG/HBPA处理后，除端面硬度外，力学性能有所提高，加入OMMT后力学性能进一步提高，并增加了改性材的端面硬度。OMMT层间离子中含有氨基、羟基、羧基等官能团，能使OMMT更好地进入到木材细胞壁中，其中层间离子含有氨基的OMMT改性效果较好，改性后木材顺纹抗压强度为82.2 MPa，抗弯强度为98.2 MPa，端面硬度为8 920 N。  结论  使用PEG/HBPA乳液可以均匀分散OMMT，并使其进入到木材细胞壁，增强木材的力学强度，这对实现人工速生材的环保高效利用具有一定的指导意义。      

气凝胶结构木材的形成

为了解决普通气凝胶在实际应用方面存在的一些缺陷,同时赋予木材新的功能,使木材功能性改良体现木材和纳米材料的双重优点,并强化气凝胶结构木材的智能效应和环境学特性,使用氢氧化钠溶液、氨水、双氧水、双氧水和水合肼相配合、双氧水和氨水相配合以及水分别对木材进行了改性处理,并对用水处理过的试材进行了爆破膨化处理.结果证明:对木材进行改性处理,可以达到减小其密度、增大体积、改变结构的目的,使木材试件向气凝胶型材料方向转变.     

增强—染色复合改性杨木的耐水色牢度

通过对杨木水染材和增强—染色复合改性材的颜色、耐水色牢度和傅里叶红外光谱(FTIR)等分析,探讨增强改性树脂对复配染料染色性能的影响及作用机制。结果表明:1与水染材相比,增强—染色改性材颜色更均匀,色彩更鲜明,增强改性树脂对酸性染料的渗透和分散起到了明显促进作用;2经沸水浸泡处理后,水染材褪色严重,增强—染色改性材的色差明显小于水染材,其耐水色牢度明显提高;3FTIR分析表明,在增强—染色复合改性过程中,树脂作为中间体,先与酸性染料以离子键结合,再与木材组分反应,增强—染色改性材的耐水色牢度取决于树脂与染料的结合力及树脂的抗水流失性能。     

胺化接枝对苎麻纤维染色性能的影响

为了提高苎麻纤维的染色性能,分别采用乙二胺、二甲胺、三乙醇胺接枝改性苎麻纤维,并对改性工艺进行了研究.分析了接枝温度、浓度和时间对改性苎麻染色性能的影响,得到乙二胺、二甲胺及三乙醇胺接枝苎麻纤维的最佳工艺条件.结果表明:这些胺能够在较温和的条件下接枝改性苎麻纤维,胺化接枝苎麻纤维的上染率和固色率显著提高,可以实现活性染料无盐染色.     

胺化接枝对苎麻纤维染色性能的影响

为了提高苎麻纤维的染色性能,分别采用乙二胺、二甲胺、三乙醇胺接枝改性苎麻纤维,并对改性工艺进行了研究.分析了接枝温度、浓度和时间对改性苎麻染色性能的影响,得到乙二胺、二甲胺及三乙醇胺接枝苎麻纤维的最佳工艺条件.结果表明:这些胺能够在较温和的条件下接枝改性苎麻纤维,胺化接枝苎麻纤维的上染率和固色率显著提高,可以实现活性染料无盐染色.     

气凝胶结构木材微观结构及化学性质

根据木材的天然生物结构,利用木材改性的方法对气凝胶型木材的制备进行了初步研究,以期在解决气凝胶在实际应用方面存在的一些缺陷的同时赋予木材新的功能,使木材功能性改良体现木材和纳米材料的双重优点.分别使用A,B两种溶液对木材进行改性处理,并通过CO2超临界流体干燥后,再使用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)对处理试件进行表征.     

功能型改性剂对轻木性能的影响

以人工林轻木为研究对象,采用酚醛树脂和壳聚糖2种不同功能类型的改性剂对试件进行改性处理,并用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪对改性前后木材的相关性能进行表征,分析改性前后木材性能的变化。结果表明,PF树脂改性后,轻木的抗胀率和阻湿率达到30％左右,端面硬度、径面硬度和顺纹抗压强度分别提高29.7％,25.0％,50.0％;单位质量的壳聚糖对轻木力学性能的贡献是PF树脂的4～8倍。红外光谱图表明,改性剂与木材内部基团发生交联反应。X射线衍射仪测试表明,木材改性剂使木材结晶区域宽度均增加约0.2 nm,其中PF处理后轻木的相对结晶度提高4.0％,而壳聚糖处理后的轻木相对结晶度提高约12.2％。     

强化复合木材细胞壁的纳米压痕测试分析

通过纳米压痕测试技术,测定和分析了未处理材和经硅溶胶强化处理的复合木材细胞壁层面的力学性能和弹塑性,以及硅溶胶的存在位置对强化复合木材细胞壁微观力学性能的影响。结果表明:1）浸渍强化处理工艺可以使硅溶胶进入木材细胞壁,使得强化复合木材细胞壁的弹性模量和硬度达到18.64 和0.64 GPa,分别比未处理材提高59%和31%;2）控制改性处理工艺,可以得到改性细胞壁和既有改性细胞壁又有填充细胞腔2种改性形式的强化复合木材,并且2种改性形式下细胞壁层面上的弹性模量和硬度没有显著差异,证实了细胞腔填充对细胞壁层面的力学性能没有影响;3）复合木材细胞壁形貌表征和力学测试曲线表明,硅溶胶强化处理后的复合木材细胞壁保持了较好的弹塑性特性,相对弹性回复率与未处理材基本相同。      

木材染色过程中染液渗透机理的研究

染液在木材中的渗透是木材染色的关键.该文选取毛白杨、泡桐、马尾松和红松等树种,利用真空浸注的方法,研究木材染色过程中的预处理和染色工艺条件对染料在木材中的渗透机理的影响.结果表明,染料在不同树种木材中渗透性有较大差异,所采用的两种阔叶材的渗透性优于针叶材,而密度与渗透性无直接关系;木材经过抽提处理后,渗透性有所改善,改善的幅度因树种而异;真空度、抽真空时间和染色时间是影响染料渗透深度的主要因子,其它因子对染料渗透的深度影响不大;不同树种的木材染色时,应采取不同的预处理方法和不同的染色条件.     

施肥对尾巨桉木材纤维与木材基本密度的影响

[目的]研究施肥对尾巨桉木材纤维与木材基本密度的影响。[方法]以18a生3种不同施肥处理的尾巨桉无性系木材为研究材料,研究木材纤维特征、木材基本密度及变异情况。[结果]3种施肥处理的木材基本密度、纤维长度、纤维长宽比、壁厚、壁腔比在树干径向方向由髓心向外都有逐渐增大的变化趋势,而纤维腔径在树干径向方向由髓心向外有逐渐减小的变化趋势,纤维宽度变化在3种施肥处理间不一致。3种施肥处理间只有纤维壁腔比差异达到显著水平,施肥量中间处理的纤维壁腔比值显著高于其余2个处理。[结论]不同施肥处理对木材纤维特性除纤维壁腔比之外差异不显著。     

中国木材改性研究最近十年进展

随着国家天然林保护工程的实施，人工林木材的大量利用已成为解决木材供需矛盾的重要途径，对一些材质较差的人工林木材的改性也成为迫切需要解决的重点课题。概述了我国木材科学界在木材颜色处理、软化处理、尺寸稳定化处理、强化处理以及阻燃处理等方面最近10年的研究成果，并提出了发展方向，为木材改性的进一步研究提供参考。     

英国欧洲赤松木材尺寸稳定化的研究

采用琥珀酐(SA)和1,2-环氧丁烷(Ep)在二甲替甲酰胺溶剂中处理欧洲赤松木材(Pinus sylvestris)使其低酯化。并利用D-200线型微差式互感器(LVDT)自动而连续地测量了改性木材吸水膨胀率的变化,采用傅里叶变换红外光谱仪分析了木材与改性药剂的化学反应。结果表明,这些化学药剂能够有效地改善木材的尺寸稳定性。     

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。     

纳米复合材料改性杨木木材的物理力学性能

为提高速生杨木材的力学性能,以酚醛（PF）树脂和纳米SiO2粉为主要改性剂,并使用偶联剂,利用减压-加压的方法浸渍处理杨木,并通过热压使处理剂在木材中固化,制成了改性木材。以密度、硬度和力学强度作为主要指标对改性材的性能进行了评价,结果表明：用不同质量分数的纳米材料和酚醛树脂混合液、以及不同压缩率对速生杨进行处理后,均能够提高木材的密度、硬度和力学强度。     

木材阻燃剂WFRJ1的抗流失性与化学稳定性

采用阻燃剂ＷＦＲＪ１处理大青杨木材,对其阻燃性、抗流失性和化学稳定性进行了分析测定,并探讨了阻燃剂ＷＦＲＪ１作为大青杨木材的阻燃剂的处理效果。研究结果表明：ＷＦＲＪ１是一种性能良好的木材阻燃剂,并且与水溶性树脂复配,可以大大提高处理木材的抗流失性和化学稳定性,增强化学改性木材的体积稳定性、防腐性能和力不强度。复配药剂使处理木材的品质得到综合性功能性改良。     

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     

功能型木材改性剂对速生杨木物理力学性能的改性效果

以速生杨木为研究对象,通过木材改性剂对速生材浸渍强化处理,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、傅氏转换红外线光谱分析仪对改性前后的木材进行表征,并分析改性前后木材的物理性能。结果表明：经木材改性后,速生材物理性能显著提高。X射线衍射仪数据表明,木材改性剂使木材结晶度从39．65％降到36．89％,能谱分析仪结果显示：氮（N）氧（0）碳（C）元素在木材内部分布均匀,扫描电子显微镜谱图分析了禾材改性剂在木材管孔中的分布,最后红外光谱图表明改性剂与木材内部集团发生交联反应．并且羟基数目大量减少。图4表1参7     

阻燃剂DPB改性木材的抗流失性和化学稳定性

采用阻燃剂ＤＰＢ对大青杨木材的阻燃性、抗流失性和体积稳定性进行了分析测定,并探讨了ＤＰＢ作为林青杨木材的阻燃剂的处理效果。研究结果表明：ＤＰＢ是一种性能较好的木材阻燃剂,但处理木材的ＤＰＢ易流失,且化学稳定性很低。与ＰＦ树脂复配,可以大大提高处理木材的抗流失性及化学稳定性。为了增强化学改性木材的体积稳定性、防腐性和力学强度,复配药剂,使处理木材的品质得到综合性功能性改良。     

CeO_2-ZnO共混木蜡油对木质家具涂饰性能影响

为了改善木质家具表面对紫外光的耐久性,以樟子松基材为研究对象,采用CeO_2-ZnO复合纳米粉体与市售木蜡油进行共混改性处理,探究CeO_2-ZnO复合纳米粉体改性剂添加量对木材表面漆膜理化性能和表面耐老化性的影响。结果表明,与未处理木材相比,改性木材表面的水接触角随着CeO_2-ZnO复合纳米粉体浓度增大而增加1%～2%。改性之后的樟子松表面漆膜附着力略微提高,涂膜硬度可达3 H、附着力为0级、耐水性优异。经过CeO_2-ZnO复合纳米粉体共混的木蜡油涂饰处理的樟子松吸光性能优良,且吸光性能随着粉体比例的增大而变强。