硅酸盐改性对杉木表面水性漆膜附着力的影响

为探明硅酸盐浸渍改性对杉木表面水性漆膜附着力的影响,论文中以水性漆为测试滴液,对改性杉木材的接触角进行了测试.并对两种常见的水性漆在杉木素材与改性杉木表面漆膜附着力进行了研究与对比.结果发现,水性漆在硅酸盐改性杉木表面的接触角1 s时为85.1°、60 s时为79.6°,均大于杉木素材表面接触角,说明漆液在改性材表面扩散与渗透的速度较杉木素材慢;改性杉木润湿性有一定程度的下降,但仍处于部分润湿状态.杉木素材1级漆膜附着力为33％,改性材为28％,说明改性处理对漆膜附着性影响微弱.两种杉木的水性漆底面分开型1级漆膜附着力达到45％,而底面合一型仅为16％,且水性漆底面合一型出现了3％的4级漆膜附着力.同时,杉木素材与改性材使用水性漆底面合一涂刷1遍时,漆膜附着力分别为3级(100％)和4级(20％),在涂刷4遍时均达到了2级(20％)、1级(80％);使用水性漆底面分开型涂刷1底1面时,附着力均为3级(80％)、2级(20％),在涂刷3底3面后均达到了1级(100％),表明油漆类型与涂刷遍数对杉木表面水性漆附着性能的影响较大,且明显大于硅酸盐改性处理的影响.杉木素材与硅酸盐改性杉木若要获得较为理想的漆膜附着力,应优先选择底漆面漆分开的水性漆类型,且涂刷遍数应达到底漆2～3遍,面漆2～3遍.     

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。     

柠檬酸与蔗糖改性杉木的物理性能

采用不同质量浓度的柠檬酸与蔗糖复配改性剂处理人工林杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook),系统地评价了改性处理对杉木关键物理性能的影响.结果表明:随着改性剂质量浓度的增加,杉木密度增加、孔隙率降低的同时,木材表面明度下降、色差增加,木材颜色由未处理杉木的浅黄色向处理后的棕褐色转变.流失性能测试表明,经水浸泡清洗后单纯的蔗糖处理木材的流失率近96％,而柠檬酸和蔗糖复配改性处理杉木的流失率则降至21％,表明柠檬酸对蔗糖的交联固着效果良好.尺寸稳定性分析表明,蔗糖本身处理并不能改善木材的尺寸稳定性;与未处理木材相比,柠檬酸与蔗糖复配改性剂处理杉木的增容率可达6％、干缩率下降55％以上,尺寸稳定性实质性增强.综上所述,柠檬酸作为交联剂能够有效的将蔗糖固定在木材内,改善杉木尺寸稳定性等关键材性.复配改性剂具有环境友好性和来源可持续性.     

硅镁凝胶强化人工林杉木的制备工艺优化及性能研究

  目的   为有效提升人工林杉木物理力学性能,以无机硅酸钠（Na₂SiO₃）溶液为浸渍改性剂,硫酸镁（MgSO₄）溶液为固化剂,采用真空–加压循环浸渍方法制备硅镁凝胶改性杉木,探究硫酸镁的添加量和不同浸渍工艺对改性杉木浸渍效果和性能的影响,并优化浸渍工艺为硅镁凝胶改性杉木的规模生产提供理论依据。   方法  通过单因素试验探讨硫酸镁和硅酸钠的摩尔比、浸渍时间、浸渍压力与负/正压时间比4个因素对杉木试件改性效果的影响,在此基础上设计L₉(34)正交试验优化浸渍工艺参数。由最佳工艺制得硅镁凝胶改性杉木与硅酸钠改性杉木,考察其质量增加率、顺纹抗压强度、硬度、吸水率、抗流失率、耐热性等性能和微观形貌表征,对比两种改性杉木之间及与未处理杉木的差异。  结果  综合单因素和正交试验结果得到:以硫酸镁和硅酸钠的摩尔比为1∶2的MgSO₄溶液和Na₂SiO₃溶液改性杉木,浸渍时间2 h、浸渍压力0.3 MPa和负/正压时间比2∶1的条件下制得的硅镁凝胶改性杉木性能最佳。对比未处理杉木,硅镁凝胶改性杉木的抗压强度、端面硬度、弦切面硬度和径切面硬度分别提升81.1%、73.1%、52.6%和37.2%,吸水率由129.3%降至73.3%。SEM结果显示硅镁凝胶改性杉木中硫酸镁成功浸入杉木管胞与硅酸钠反应并将其固化,导致其沉积物形貌不同,相比硅酸钠改性杉木其抗流失性提升了22.1%。TGA曲线中硅镁凝胶改性杉木的质量损失速率显著降低,由于无机组分的浸入,残余质量提升了27.09%。  结论  杉木经硅镁凝胶改性后,密度和强度增加,耐水性能改善,硬度、抗流失性及热稳定性显著提高,较硅酸钠改性杉木更具性能和应用方面的优势。      

大型运输容器减震用改性木材的研制

为了筛选大型运输容器减震器用木材,对泡桐、柳杉、杨木、落叶松、杉木等多种人工林木材进行了大变形抗压测试及减震性能分析。结果表明:仅密度达0.4 g/cm3的杉木,能满足大型运输容器减震材料要求,其资源极其有限;通过对低密度人工林杉木进行树脂浸渍增强改性,提高其减震性能,使其能满足大型运输容器减震材料要求,从而可充分利用人工林杉木资源。     

杉木树皮制木材用胶粘剂的研究

本文首次将杉木树皮经过碱降解和改性剂改性制成改性杉木树皮（ＭＣＦＢ），并以此为基础，加入３０％～５０％水溶性酚醛树脂（ＰＦ）制成改性杉木树皮－酚醛树脂胶（ＭＣＦＢ－ＰＦ），用于制造三层马尾松胶合板，其胶合强度达到ＧＢ９８４６．４－８８Ⅰ类胶合板的标准．ＭＣＦＢ－ＰＦ的成本仅为ＰＦ成本的５８％．     

硅酸盐浸渍改性对杉木视觉物理量的影响

  目的  对杉木素材与硅酸盐改性材的弦切板与径切板材色、光泽度、纹理进行测量与对比，分析硅酸盐改性处理对杉木视觉特性的影响规律。旨在为硅酸盐改性材的大规模应用提供理论依据，指导杉木改性材相关产品的研发。  方法  在改性前后，对100 mm × 100 mm × 20 mm的杉木径切板和杉木弦切板的材色、光泽度、纹理进行测量，分析改性处理前后杉木视觉物理量的变化规律。  结果  改性后，弦切板与径切板的红绿色度值分布区间分别为2.0 ~ 6.0和2.5 ~ 5.5，黄蓝色度值分布区间分别为17.5 ~ 24.0和18.0 ~ 24.0，两组数据均较素材小。明度值分布区间也有所下降，为61.0 ~ 71.0，表明改性处理对杉木的色彩倾向有所均衡，在明暗程度上也有一定影响。杉木素材的平行纹理光泽度（GZL）、垂直纹理光泽度（GZT）、光泽度比（GZB）分别为5.54%、4.32%、1.28，杉木改性材的GZL、GZT、GZB分别为3.32%、2.86%、1.16。两种杉木的GZL均略大于GZT，呈现一定的线性关系。改性后，光泽度线性趋势更加明显，而且数据也更为集中。杉木改性材的纹理粗细、纹理间距、纹理疏密度分别为0.55 mm、9.51 mm、0.06，与素材差别微弱，表明改性处理并没有对纹理的疏密程度产生影响。改性材弦切板与径切板的纹理灰度与背景灰度分布区间都较素材有所降低，说明改性处理使得杉木的纹理与背景的灰度等级变得更高。杉木改性材的纹理灰度与背景灰度分布较素材松散，两者呈一定的线性关系但不紧凑。  结论  硅酸盐改性处理对木材颜色影响较小，杉木基本上维持了原有的颜色特征。杉木改性材光泽度略小于素材，基本分布规律相同。改性处理对纹理间距与纹理粗细的影响微弱，改性材仍保持同素材一样的纹理疏密程度，改性后的杉木纹理灰度值与背景灰度值差别变大，对比度稍高，使得改性杉木的纹理较素材更明显。      

三聚氰胺脲醛树脂改性对针叶材和阔叶材性能的影响

用不同摩尔比三聚氰胺脲醛树脂(MUF)处理阔叶材和针叶材,对其物理力学性能和耐腐蚀性进行比较研究.结果 表明,MUF改性木材效果与木材本身结构和树种有关,结构疏松、孔隙大的木材,MUF改性效果好.改性后木材微观结构受到破坏,导致杨木和杉木体积收缩(ASE值为负).改性后松木、杉木、桉木和椎木的顺纹抗压强度(CS)分别提高了66.33％、43.18％、32.67％和13.28％,但处理材抗弯强度(MOR)降低.MUF改善了阔叶材的耐腐蚀性,处理后的木材甲醛释放量均小于0.26 mg·L-1.     

杉木无性系生长和木材品质性状遗传变异研究

[目的]研究杉木无性系生长性状和木材品质性状的遗传变异规律,为广西杉木栽培区选择优良无性系、提高广西杉木人工林经营效益提供参考.[方法]对34个杉木无性系的单株材积、木材基本密度和管胞形态性状进行方差分析,估算无性系重复力、遗传相关和遗传增益等遗传参数,采用多性状综合指数选择方法选出生长性状与木材品质兼优的杉木无性系并估算遗传增益.[结果]杉木的生长性状具有丰富的遗传变异,变异系数较大的是材积、胸径和树高,其变异系数分别为41.06％、16.44％和12.41％.杉木无性系间的胸径、树高、材积、木材基本密度、管胞长度和管胞宽度差异极显著（P＜0.01）,管胞长宽比差异显著（P＜0.05）,且无性系重复力除管胞长宽比外均在0.5以上.木材密度与胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度在表型相关和遗传相关上呈负相关.采用多性状综合选择指数法选出3个优良无性系,其胸径、树高、材积、木材基本密度、管胞长度、管胞宽度、管胞长宽比的遗传增益分别为9.83％、7.58％、24.60％、-3.92％、4.65％、2.12％和1.26％.[结论]杉木无性系间具有良好的选择潜力,采用多性状综合指数选择法可以选出生长性状与木材品质兼优的杉木无性系.     

杉木人工林区域群体密度的变化规律

以种群生命表及生存分析理论为基础,编制杉木人工林区域群体生命表,绘制存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线及生存曲线,分析区域群体密度动态变化趋势.结果表明:杉木人工林区域群体密度随龄级的增加而降低,幼龄群体密度较大,群体密度变化呈倒“J”型.群体密度动态变化指数Vpi=0.005％,群体增长的潜力有限,趋近于稳定型;存活密度曲线趋于DeeveyⅢ型;群体死亡率和消失率曲线变化趋势基本一致,均在第1-4龄级阶段骤降,而后缓慢上升并保持在较低水平;生存分析证明,杉木人工林区域群体表现出前期锐减、中后期平稳减少直至衰退的变化规律;谱分析结果显示,杉木人工林区域群体密度除受基波影响外,还展现出一定程度的小周期波动.     

顺昌县高阳乡虎头山杉木丰产林调查研究报告

最近发现的顺昌县高阳乡虎头山杉木丰产林,是一片与闻名国内外的南平溪后安曹下杉木丰产林相媲美的高产林分。该林分所处的地理位置及气候、土壤、植被、地形等都是杉木最适区的代表。林分单位蓄积量之高为国内外罕见,其中有许多优良种质资源,是选种、育种的好材料,是研究杉木立地类型和群落演替、探讨杉木丰产原因、林分结构、生长规律等的好场所。     

碱木质素与超支化聚丙烯酸酯乳液复配改性速生青杨的尺寸稳定性研究

  目的  为提升木质素对人工林速生材的尺寸稳定性,本研究提出利用碱木质素与超支化聚丙烯酸酯乳液（HBPA）对速生青杨复合改性的方法。  方法  通过在碱木质素中引入HBPA乳液,配制了质量分数1.31%的碱木质素与质量分数4.00%、8.00%的HBPA乳液的复配乳液（4HL、8HL组）,然后分别将碱木质素、HBPA乳液和复配乳液浸渍处理速生青杨,基于改性材的质量增加率、增容率和扫描电镜探究浸渍效果;利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱分析HBPA乳液的聚合情况以及改性材化学组分的变化;通过吸水、吸湿性试验对试材的尺寸稳定性进行评价;并对试材的顺纹抗压强度进行测试。  结果  微观上,随着乳液质量分数的增大,固化后黏附在细胞腔内的乳液越多,整体被改性剂填充的导管和木纤维的数量也相应增多。宏观上,随着乳液质量分数的增大,改性材的质量增加率和增容率也相应提高,复配乳液改性材的4HL组质量增加率和增容率分别为8.14%和3.14%,8HL组质量增加率和增容率为15.05%和3.36%,且复配乳液改性材的质量增加率大于碱木质素和HBPA乳液改性材的质量增加率之和;相对于未改性材,复配乳液改性材4HL组和8HL组在吸水192 h时,吸水率分别降低了29.4%、35.3%,体积膨胀率分别降低了28.5%、29.7%,在相对湿度84%的条件下吸湿21 d后,含水率分别降低了6.9%和11.5%,体积湿胀率分别降低了21.3%、26.0%;HBPA乳液和复配乳液有效提升了速生青杨的顺纹抗压强度,但其变化趋势与HBPA乳液质量分数相关不大。  结论  相对于碱木质素、HBPA乳液改性材,复配乳液改性材的质量增加率和增容率更高,吸水性和吸湿性降低更明显,尺寸稳定性提升更明显,说明碱木质素与HBPA乳液对速生青杨具有复合改性效果。      

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。     

杉木连栽林地混交林土壤酶的分布特征的研究

杉木栽林地营造不同混交林的土壤酶活性具有明显的垂直分布特征,随着土壤剖面的深度增加,多种酶活性显著下降,一般以0—20厘米最为活跃,20—40厘米次之,40厘米以下的层次酶活性较弱。连栽多代杉木林地土壤酶活性下降较快,不同混交林地土壤酶活性下降较缓慢,各层次的土壤酶活性均表现出不同混交林地>连栽多代杉木纯林,不同混交林有所不同。 多种土壤酶活性的水平分布,随着距根系距离越近,活性越强,距根系的距离越远,活性越弱,且在水平地段上,不同混交林地均大于多代的杉木纯林,表现出混交林的良好改土作用,本文中以柳杉×薄姜木为最佳。     

聚甲基丙烯酸甲酯—杨木塑合木尺寸稳定性欠佳的机理

对PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)-杨木塑合木进行丙酮抽提24h试验,利用扫描电镜(SEM)的微观观察和对快速傅立叶变换红外光谱(FTIR)的反应机理分析,从根源上探求了PMMA-杨木塑合木长时间浸水环境下尺寸稳定性欠佳的根本原因.结果表明:在所采取的塑合木制备工艺条件下,MMA仅与木材细胞壁发生了微弱的键合,主要通过自身的双键聚合生成PMMA,沉积填充在木材细胞腔中,延缓了水分向木材细胞壁的渗透,并未从根源上消除木材细胞壁上的吸着点羟基.     

改性玄武岩纤维增强木塑复合材料的研究

玄武岩纤维（BF）分别经氨基和乙烯基硅烷偶联剂处理后，添加到高密度聚乙烯（HDPE ）基木塑复合材料中，用于增强木粉（WF）-HDPE复合材料的性能。研究中利用扫描电镜与红外光谱对玄武岩纤维表面进行表征，探究玄武岩纤维含量及界面微观形态对复合材料力学性能的影响。结果表明：经偶联剂处理的玄武岩纤维与树脂基体界面结合较好，复合材料的冲击性能明显提高，氨基偶联剂提高了拉伸强度，硅烷偶联剂则提高了弯曲强度；添加4％的改性玄武岩纤维可达到较好的增强效果。     

蒙脱土-DDAC复合防腐剂处理杨木的性能及表征

为了提高人工林杨木的力学性能和耐腐性,采用蒙脱土(MMT)-二癸基二甲基氯化铵(DDAC)复合防腐剂(ODP),通过满细胞法处理杨木试材,分析了防腐处理材的增重率、DDAC保持量、有机蒙脱土(OMMT)在木材内部的分布、横纹抗压强度和耐腐性。结果表明:OMMT的引入使试材增重率增加,DDAC保持量下降;OMMT绝大部分以颗粒存在于木材导管腔中,部分尺寸较小的颗粒和剥离片层可以通过纹孔,很难进入细胞壁;ODP处理材的横纹抗压强度比蒸馏水处理材提高了27%;相对于DDAC处理材,ODP处理材的耐腐性比单组分DDAC处理材好。