木材的苯酚及多羟基醇液化

为拓展新的木材加工领域 ,使木材液化这一先进的木材化学加工技术尽早地应用于我国的木材行业 ,提高木材的综合利用率 .该文系统归纳了高温高压法、溶剂分解法、催化剂法及无催化剂法等木材液化方法 ,高温高压法是最早的木材液化方法 ,而采用硫酸、盐酸、磷酸和草酸等作为酸性催化剂的催化剂法是目前研究最多、最具实用价值的木材液化方法 .该方法进一步系统深入地讨论了木材的苯酚液化和多羟基醇液化 ,以及木材主成分 (纤维素与木素 )的液化反应路径 ,并对木材液化生成物的用途进行了探讨。作者认为有必要深入研究木材的液化机理 ,开发新的环保型液化剂和“绿色化”液化方法 ,开展液化产物与其他材料复合的研究 ,研制具有优异性能的新型复合材料 ,如酚化木材 蒙脱土纳米插层复合材料等     

酸性催化剂对木材苯酚液化能力的影响

为了探讨酸性催化剂对木材 (杉木和三倍体毛白杨 )苯酚液化的影响 ,该研究采用磷酸 (85 % )、低浓硫酸(36 % )、盐酸 (37% )、草酸 (99 5 % ) 4种弱酸性无机酸 ,在不同温度下进行了木材的液化试验 .结果表明 ,磷酸和低浓硫酸是木材苯酚液化效果较好的催化剂 .在温度为 15 0℃、液化时间为 2h、液体比 (苯酚 木材 )为 4、催化剂含量为10 %的条件下 ,采用磷酸或低浓硫酸 ,可以分别使木材液化后的残渣率降至 3 2 %和 4 0 % .     

木材褐腐过程中化学组成对其液化的影响

为了探明木材腐朽程度引起的化学组成变化规律与液化特性之间的关系，该文利用褐腐真菌茯苓对马尾松木材进行不同程度的生物降解预处理，用残渣率指标、GPC、FTIR和NMR对木材的液化程度及液化产物特征进行了表征。结果表明:褐腐木材在液比为2和磷酸催化条件下可取得良好的液化效果。对褐腐木材而言，随腐朽时间从3周延长至7周，液化残渣率逐渐降低，液化产物中残留的苯酚量逐渐减少，液化产物的分子量和分子量分布逐渐增大。当腐朽时间达到11和15周时，残渣率迅速下降，分子量和分子量分布继续呈上升趋势，而残留的苯酚量却有微弱的增加。说明褐腐处理的木材比正常木材在苯酚中的液化条件温和，木材腐朽程度越严重，液化反应越容易，腐朽时间11周(1％NaOH抽出物含量为54％)是木材在苯酚中的液化反应由难到易的转折点。FTIR和NMR结果显示:腐朽木材与苯酚的酚化反应主要发生在酚羟基的邻位和对位，且以单取代为主，木材组分通过酚化反应转化为含有活性部位的酚类物质。      

木材酸性液化条件下苯酚的作用机理

论述了酸性条件下木材液化中苯酚的作用机理.苯酚作为亲核试剂,引起了木材组分一些主要化学键的断裂,使得木材组分大分子降解为小分子;苯酚作为反应试剂,与其中一些降解生成的小分子反应生成具有酚类结构的化合物;苯酚作为溶剂,使生成的酚类结构化合物溶解,并减缓或阻止了已生成的活性小分子之间的缩聚反应.催化剂酸提供质子(H )以及酸性环境,使化学键的断裂更为容易,同时也改变了液化反应途径.     

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。     

速生林木材液化及其产物应用研究

[目的]为速生桉树木材液化及其产物的应用提供参考。[方法]以硫酸为催化剂,苯酚为液化剂,对速生人工林桉树木材进行液化,并取液化产物与甲醛进行树脂化反应制备液化木基酚醛树脂LWPF,研究液比对液化反应效率、液化产物重均分子量及LWPF树脂胶合性能的影响。[结果]随着液比的提高,液化产物的残渣率及重均分子量均降低,而LWPF树脂制得的胶合板的木破率提高;当液比提高到一定程度后,液化产物的残渣率和重均分子量及LWPF树脂所制胶合板的木破率变化不明显。[结论]对速生桉树木材的液化工艺及其液化产物的树脂化合成工艺进行了优化。     

废弃CCA防腐木材的苯酚液化及CCA成分去除工艺研究

为了寻找更适合于废弃CCA防腐木材的回收处理方法，该文采用正交试验方法，研究了液化时间、温度、硫酸和磷酸加入量对樟子松CCA防腐处理木材苯酚液化效率的影响，并对液化后残渣中的铜、铬、砷去除率进行测定和分析，得到了CCA防腐处理木材的苯酚液化优化工艺参数和金属元素去除率的优化工艺参数。结果表明:①温度160℃、时间2 h、磷酸和硫酸加入量分别为1%和2%时，CCA防腐木材的苯酚液化残渣率可达到10.67%。②当温度160℃、时间1 h、磷酸和硫酸加入量分别为3%和4%时，CCA防腐木材中的金属去除效果最好，铜去除率达到100%，铬去除率为99.34%，砷去除率为42.73%。      

沙柳木材苯酚液化工艺及其结构表征

为进一步研究沙柳木材苯酚液化的最佳制备工艺,以苯酚为液化剂,稀硫酸为催化剂,对沙柳木材进行液化试验,研究反应温度、催化剂用量、液比和反应时间对液化率的影响,并借助FTIR技术分析了沙柳木材及其液化产物的成分.结果表明,对沙柳木材苯酚液化影响最大的因素是液比,其次是反应温度、催化剂用量、反应时间;沙柳木材苯酚液化较适宜的试验条件是:液比7∶1,反应温度160℃,催化剂加量10％,反应时间120 min.沙柳木材液化后,红外谱图上出现了新的特征峰,说明木粉中化学组分的分子结构发生了变化,形成了更多的官能团.     

三倍体毛白杨及杉木苯酚液化物的结构分析

为搞清酸性条件下三倍体毛白杨和杉木苯酚液化物的结构,该研究对两种木材分别进行了液化处理,并对液化物进行了傅立叶转换红外光谱（FTIR）、核磁共振光谱（1H-NMR、13C-NMR和31P-NMR）以及电子扫描电镜（SEM）的测定分析.FTIR和NMR的分析结果表明,液化后的毛白杨和杉木均发生了结构上的明显变化,出现了纤维素和木素的基本活性结构单元,表明液化处理使木材发生了降解、酚化等化学反应.SEM测定结果表明,木材液化物中含有未完全液化的微小木材组织碎片,两种木材液化物中残存的这种物质的大小存在差异.      

木材苯酚液化物的纳米纤维制备工艺

为拓宽木材液化产物的应用领域,提高木材产品的附加值,解决木材微米、纳米级纤维材料的加工难题,在对木材苯酚液化产物特性研究的基础上,提出了静电纺制具有纳米级尺度的木材纤维材料的工艺路线.利用木材苯酚液化产物为前驱体,通过加入反应剂如六次甲基四胺等调制纺丝液,在合适的温度下高压静电纺制成纳米级纤丝,然后将纤丝在HCl和HCHO混合溶液中加热固化,最终获得强度较高的木材纤维.同时分析了在制备过程中可能影响纤维形成的纺丝液因素和纺丝工艺因素,认为纺丝液的温度和施加的电压是影响纳米纤维成形的主要因素.该纤维可进一步炭化或活化加工成用途广泛、性能优良的碳纤维和活性碳纤维材料.     

杨木木粉在酸性氯化胆碱/丙三醇中的快速液化研究

将可再生的木质纤维生物质进行液化转化制备高分子化合物可减少化石资源的消耗。以氯化胆碱/丙三醇低共熔溶剂为液化试剂,硫酸为催化剂,研究不同的反应条件包括液化温度、液化时间、催化剂浓度、液固比等对杨木木粉液化率的影响,并借助傅里叶变换红外（FTIR）、凝胶渗透色谱（GPC）和气相色谱-质谱（GC-MS）对水溶性、丙酮溶和丙酮不溶（液化残渣）3个组分液化产物进行分析。结果表明,反应条件为240℃、15 min、硫酸质量浓度8%、液固比10∶1时,木材液化率达到最大值78.13%。在液化剂氯化胆碱/丙三醇作用下,木质素和半纤维素可以快速发生液化,水溶性液化产物组分主要包括醛、酮、酸、酯以及芳香衍生物等,丙酮溶组分液化产物主要为木质素降解产物,液化残渣主要为不溶的纤维素。研究表明氯化胆碱/丙三醇是一种高效的木材液化试剂,且液化组分主要为木质素和半纤维素。     

木材硅石改性剂的制备工艺

为了降低木材硅化改性成本促其应用,直接将固态硅石粉高效液态活化,通过正交试验和极差分析优化制备了木材硅石改性剂,测试分析了浸渍改性杨木的性能。结果表明:①反应时间和原料n(SiO2)∶n(NaOH)对活化溶液的pH值、黏度和密度影响不显著,碱料种类和反应温度对活化溶液的黏度、密度、SiO2转化率、固体质量分数和生产成本影响显著,对溶液性能综合影响最大的是反应温度和碱料种类,其次是n(SiO2)∶n(NaOH)和反应时间;②pH值随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而减小,密度、黏度、固体质量分数、SiO2转化率和模数随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而增大,KOH活化效果更好但价格较高,综合平衡优化工艺为:反应温度200℃、碱料为NaOH、n(SiO2)∶n(NaOH)=1.715∶1、反应时间4 h;③硅石改性剂能充分渗入杨木,使其吸药量达252%,密度提高81%,抗弯强度提高69.6%,炭化温度减小89℃,残炭率提高41%,改性效果优于硅溶胶。     

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。     

福建杉木间伐材的物理力学性质

测定与分析了杉木间伐材物理力学性质,并将结果与福建南平天然杉木进行比较分析。结果表明：杉间材物理力学性质较天然林差。为杉木的定向培育,提高林木质量和有效地对杉间材的材质改进提供科学的理论依据。