偶联剂处理杨木单板的表面自由能与胶合强度关系的研究

使用不同浓度的3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)处理杨木单板,测定了杨木单板表面的接触角,计算了杨木单板表面极性分量与表面自由能。研究结果表明,水在杨木单板表面的初始接触角随偶联剂浓度增大而减小,表面润湿性随浓度增大而增强;偶联剂处理杨木单板的表面自由能随偶联剂浓度的增大而增大,极性分量随浓度增大而增大;处理后杨木胶合板的强度随偶联剂浓度增大而降低。ATR-FTIR测试结果表明,经偶联剂处理后,酯键发生断裂,芳香族酮类物质的吸收峰出现,羟基相对含量升高,解释了润湿性增强,表面能增大的原因。     

沙生灌木人造板的生产工艺和关键技术

本文介绍了我国西部沙漠地区用沙柳和柠条制造人造板的生产工艺和技术，研制的沙柳材刨花板、沙柳材中纤板和沙柳柠条混合料中纤板的产品质量均达到国家标准要求，并实现了产业化生产，柠条材刨花板和沙柳柠条混合料板刨花板的产品质量也达到了国家标准，其生产技术可以推广应用，为我国人造板生产开辟新的原料来源。     

玉米秸秆润湿性及胶粘剂胶合性能改性效果研究

玉米秸秆的润湿性及其胶合性能,对人造板生产和产品性能有很大影响.通过对玉米秸秆外表皮进行处理,并采取对常用胶粘剂添加异氰酸酯进行改性等方法,研究玉米秸秆表面润湿性以及胶粘剂胶合性能的改性效果.结果表明:改性后的复合胶粘剂对玉米秸秆外表皮的润湿性有较大影响;经过酸碱处理后的玉米秸秆外表皮的胶合性能有所提高,且碱处理的秸秆表皮胶合性能更好.     

低分子量脲醛树脂浸渍杨木强化材的饰面性能研究

本文以速生杨木脲醛树脂强化材为研究对象,研究改性后强化材的饰面特性。测试3种不同极性液体在试件表面的接触角,并计算表面自由能;对不同增重率的杨木进行表面胶合质量检测,研究脲醛树脂浸渍处理杨木对其表面胶合质量的影响;利用傅里叶红外光谱分析杨木浸渍后表面官能团的变化。结果表明:经过浸渍后,杨木润湿性增强。3种液体在强化材表面的接触角均小于未处理材与液体的接触角,随着杨木强化材增重率的增加,表面自由能呈增加的趋势。杨木强化材表面胶合强度随着增重率的增加先增大后减小,在增重率为20%时表面胶合强度最大。红外图谱显示,在波数3 340、2 917、1 738、1 643~1 240 cm-1等处,经过脲醛树脂浸渍后强化材的波峰不同程度的强于未处理材。综上所述,脲醛树脂强化材的饰面性能与增重率相关,随着增重率的增加饰面性能先增加后下降。     

5种实木复合地板木材表面润湿性研究

以表面接触角和表面自由能为评价指标,研究了杨木、红橡、色木、柚木和红檀5个树种的实木复合地板表板木材的表面润湿性.分析了5个树种的木材的密度、抽提物对表面润湿性的影响.结果表明:不同木材的表面润湿性和表面自由能差异较大,其中,杨木的润湿性最好,表面自由能为107.87 mN/m;色木的润湿性较好,表面自由能为60.57 mN/m;红橡的润湿性较差,表面自由能为47.98 mN/m;柚木和红檀的润湿性最差、表面自由能分别为36.09 mN/m和35.79 mN/m.     

蔗糖/DMDHEU改性对木材涂饰和老化性能的影响

以改性杨木和辐射松及其对照材为研究对象,采用3种水性涂料分别对其进行涂饰处理,系统地研究了蔗糖/DMDHEU改性处理对响叶杨和辐射松木材涂饰和老化性能的影响规律。结果显示,与未处理木材相比,改性木材表面的水接触角稍微降低,漆膜附着力显著提高,这有助于增强水性涂料在木材表面的润湿性和耐久性。由于改性剂中含有大量未反应的自由羟基,因而导致漆膜在改性木材表面的干燥速度有所降低。经过12个月室外老化测试,改性木材表面颜色变化ΔE*较未处理木材小,改性木材表面产生的开裂比未改性木材少且小。红外光谱分析显示,所有老化木材表面的木质素典型特征峰均消失,表明该改性处理并不能实质性防止木材表面木质素的光降解。     

用低温等离子体对玉米秆表面改性的研究

利用空气低温等离子体对玉米秆表面改性,以提高其表面润湿性.采用接触角测定法探讨了低温等离子体处理埘玉米秆表而润湿性的影响,借助SEM-EDAX和FTIR技术分析了处理后玉米秆表面形貌与成分变化.结果表明:空气低温等离子体处理对玉米秆表面处理后,可以对其表面进行刻蚀,去除弱界面层,在其表面引入大量的羟基、羰基、羧基等含氧官能团,从而提高玉米秆表面的润湿性.     

木材酯化及接枝共聚处理对木材表面自由能影响的研究

采用接触角测定法，对经用乙酰化法酯化和苯乙烯单体接枝共聚处理改性前后的杉木和杨树表面接触角的变化和表面自由能变化值进行了研究，确定了木材的酯化和接枝共聚改性对木材表面自由能变化的影响因素，研究结果表明，在酯化和接枝改性处理后，液体在杉木和杨木表面上的接触角比在未经处理的木材表面的接触角有所增大，酯化处理产生的接触角增大作用要比接枝共聚所产生的作用大，杉木和“三北一号”杨的表面自由能分别为４２.8mN/m和５２.3mN/m与大部分木材垢表面自由能相近，木材的酯化的接枝共聚改性可以隆低木材的表面自由能，但酯化对表面自由能的降低各充受树种的影响，而接枝共聚改性对表面自由能的降低基本上不受处理树种的影响。     

木塑复合材料的表面润湿性研究

热塑性聚合物之间的熔融共混改性和木材纤维与热塑性聚合物之间的复合,加入偶联剂均可提高复合材料的润湿性,对材料的相容有利;在偶联剂加入量相同的情况下,增加木材纤维的用量可以加速材料的润湿速度,有利于提高材料的润湿性;在热塑性聚合物用量一定的前提下,改变加入的增强材料的形状,对材料润湿性有影响,木材纤维可以提高复合材料的润湿性.     

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(Cu Az)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(p0.05);ACQ与Cu Az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Cu Az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,Cu Az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。     

硝酸改性沙柳纤维状活性炭的制备及其吸附性能研究

研究了硝酸改性沙柳纤维状活性炭对油的吸附能力。通过单因素试验探讨了浸渍浓度、浸渍比、浸渍时间三个因素对其吸油能力的影响，并使用SEM和BET表征了改性前后沙柳纤维状活性炭的形貌及孔结构变化，确定了优化改性工艺。结果表明：当硝酸溶液的浓度为70%，浸渍比为1∶30，浸渍时间为36 h时，所制备沙柳纤维状活性炭的性能最好，其吸附量达到7.88 g/g，是未改性沙柳纤维状活性炭吸油量的1.38倍。     

竹材表面润湿性研究

从竹材表面润湿性的原理推导入手,采用测定竹材表面接触角的方法,对竹材表面的自由能、路易丝-范得华力和酸碱力关系进行研究,并分析不同部位和不同处理方法对竹材表面湿润性的影响.结果表明:表面粗糙度,抽提物的含量和分布是影响竹材表面润湿性的主要原因;竹材的表面自由能是以路易丝-范得华力为主体;竹材表面的自由能差异主要由竹材表面的酸碱力引起;竹材表面具有稳定的路易丝-范得华力,其数值大小不受竹材表面的化学成分的影响.     

水溶性乙烯基单体改性木材尺寸稳定性提高机制

【目的】分析水溶性乙烯基单体改性前后木材极性基团数量和细胞壁结构变化,揭示水溶性甲基丙烯酸-2-羟乙酯(HEMA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)原位共聚改性木材尺寸稳定性提高机制,为该改性技术优化发展提供理论基础。【方法】采用动态水蒸气吸附和接触角表征水溶性乙烯基单体改性前后木材极性基团数量和表面极性变化,利用扫描电镜、拉曼光谱、X射线衍射、压汞法和氮气吸附系统研究改性剂在木材中的分布、细胞壁润胀、细胞壁两相结构以及孔隙变化情况。【结果】在相对湿度0%～95%环境下,HEMA和NMA改性材的平衡含水率明显低于未改性材;当相对湿度达95%及以上时,改性材的平衡含水率超过未改性材。利用H-H模型拟合分析浸水处理后改性材与未改性材的吸湿曲线发现,改性材原有极性基团数量有所下降但并不显著。接触角测试表明,改性材的表面极性大于未改性材,残留单体去除后改性材的表面极性弱于未改性材,残留单体可抑制木材疏水性能的改善。SEM观察结果显示,改性后细胞壁显著增厚,且细胞间隙减少。拉曼光谱分析得出,改性剂均匀分布于细胞壁中,结合SEM结果可知改性剂能够顺利进入细胞壁并润胀细胞壁。X射线衍射分析表明,改性材未出现新的晶体结构,且改性材的结晶度相对于未改性材变化较小。压汞法和氮气吸附测试表明,改性材的孔隙率相对于未改性材出现较显著下降,改性剂可成功填充细胞壁孔隙。【结论】HEMA和NMA改性木材可有效提高其尺寸稳定性,改性剂对细胞壁的充分润胀、加固及对细胞壁孔隙的填充作用是木材尺寸稳定性提高的主要原因。     

沙柳材中密度纤维板制备工艺及性能研究

本研究使用改性脲醛树脂胶黏剂制备沙柳材中密度纤维板.在预备试验基础上,采用正交试验及单因素试验方法对沙柳材中密度纤维板制备工艺进行了研究.结果表明:在热压温度180℃,热压时间0.6min/mm,施胶量12％,固化剂氯化铵加入量1％或硫酸铵加入量2％的条件下,沙柳材中密度纤维板各项性能较好,但与潮湿状态下使用的纤维板防水性能要求还有一定差距.     

低温冷等离子体对不同含水率杨木单板表面改性的初步研究

笔者采用低温等离子片材表面处理机处理气干、绝干、过干三种含水率条件下的杨木单板,测量其处理前后表面润湿性和胶合性能,结果表明:冷等离子体改性后,气干、绝干、过干三种含水率下的杨木单板表面接触角分别降低13.3%、22.8%、39.3%(甘油),16.2%、35.2%、64.3%(脲醛树脂胶),且降低幅度随含水率降低呈递增趋势;冷等离子体改性能有效提高杨木单板的胶合性能,其变化规律与润湿性基本一致。     

水性树脂底漆对木材表面润湿性的影响

水性树脂底漆对木材表面润湿性能的影响是决定木器涂装质量的关键因素。为了给木器水性漆涂装提供基本依据,选择松木、杉木、橡木、奥古曼和非洲紫檀5种木材,研究水性丙烯酸树脂底漆、水性丙烯酸改性聚氨酯底漆、双组分水性丙烯酸树脂对其表面润湿性能的影响。采用正交试验设计方案,以漆种、底漆质量分数、树种和干磨砂纸粒度为影响润湿性的因素,分别研究水性树脂底漆在木材弦、径切面的接触角大小和5种木材弦、径切面的孔槽比,分析影响木材表面润湿性的因素及原因。结果表明:4个因素水平中,底漆质量分数和漆种对木材表面润湿性的影响非常显著,树种对其影响显著,干磨砂纸粒度对其无显著影响;5种木材径切面的孔槽比高于弦切面,针叶材弦、径切面的孔槽比高于阔叶材,径切面的润湿性优于弦切面,针叶材表面润湿性优于阔叶材;此外,单组分水性树脂底漆在5种木材弦、径切面的润湿性优于双组分水性树脂底漆。因此,在木器水性漆高质量涂装中,对于不同木材种类应该选择合适的水性涂料及最优质量分数,才能保证涂装中底漆良好的质量。     

竹材表面冷等离子体改性后的时效性

用冷等离子体处理带有竹青和竹黄的竹材表面,用水和二碘甲烷测试不同放置时间下竹片表面接触角,根据Kaelble公式计算表面自由能及其分量.结果表明:冷等离子体改性后的竹片表面自由能显著提高,竹青和竹黄较改性前分别提高71.7%和39.4%.改性后竹片表面自由能随放置时间的增长逐渐降低,6-10 d内活性降低比较迅速,在28～42 d后接近于改性前水平,竹青的变化趋势较竹黄明显.     

微波处理对杨木表面动态润湿性能的影响

以速生杨木为试材,采用不同的微波处理工艺进行处理,并分别以水和甘油为试剂,分析微波处理前后试材表面动态润湿性能的变化情况。结果表明：微波处理对于木材的表面动态润湿性能有一定影响,经适当微波处理后试材的润湿性要好于未经处理的试材的润湿性,且效果与微波处理强度和处理时间有关。在相同的微波处理工艺下,随着处理强度和处理时间的增加,试材的润湿性能总体上均呈先上升后下降的趋势。     

水热-微波软化处理对水曲柳弯曲的影响

采用水热-微波处理方法对水曲柳幼龄材和成熟材进行软化处理,通过顺纹压缩率、单维和多维弯曲最小曲率半径表征木材软化效果。以XRD,FTIR等方法测定木材表面组成、结晶度变化,分析软化处理对木材顺纹压缩和弯曲曲率的影响。结果表明:水热-微波处理可显著增强木材的软化性能,使木材表面羟基数量显著增加,非结晶区微纤丝趋于有序,相对结晶度提高,结晶区表面微纤丝羟基裸露,氢键键合增强,结晶区宽度增加。当水煮处理时间为140～150min、微波处理时间为350s时,试材顺纹压缩率最大,单维和多维弯曲时的曲率半径最小。     

等离子体处理对6种木材表面润湿性能的影响

【目的】基于现有大量空气等离子体对人工林木材表面改性的研究,采用不同气体辉光放电等离子体对3种人工林和3种天然林木材进行改性处理,对比研究其对木材表面润湿性能的影响,为常压空气等离子体处理木材表面的工业化生产提供理论支持,为等离子体在不同木材表面改性的应用奠定理论基础。【方法】采用空气(Air)、氧气(O2)、氮气(N2)、氩气(Ar)和氦气(He)5种气体辉光放电低温等离子体分别处理山杨、云杉、蓝桉3种人工林木材和实木制品及木质制品表面饰面常用的红栎、白桦和黑胡桃3种天然林木材,测试计算不同等离子体处理条件下木材的接触角和表面自由能,以及经氮气等离子体不同时间处理后木材的表面水接触角,研究不同气体辉光放电低温等离子体对不同材质木材表面润湿性能的影响。【结果】木材表面经空气、氦气、氩气、氮气和氧气5种气体等离子体处理后,表面与水、二碘甲烷的接触角均明显减小,表面自由能增大,润湿性得到显著改善。试验条件下,氦气等离子体处理对云杉、山杨木材表面润湿性能影响最大,而蓝桉、红栎、白桦和黑胡桃木材均为氩气等离子体处理后的表面接触角降幅最大,表面自由能增大明显。等离子体处理时间对木材表面润湿性影响相对较大,一般人工林木材以3 min为宜,天然木材以4 min为宜。【结论】不同气体等离子体处理木材表面后,木材表面润湿性能均得到改善,且以空气作为等离子体处理气体的润湿效果相对较好。在实际生产应用中,可采用空气等离子体处理提高木材及木基复合材料间的胶合、接枝等性能。