水玻璃胶黏剂在芦苇中密度纤维板中的应用研究

为了探索水玻璃胶黏剂在纤维板中的应用效果,以芦苇纤维和水玻璃胶黏剂为主要原料,制备了芦苇中密度纤维板,综合考察了密度、施胶量、活化剂用量对纤维板性能的影响。试验结果确定了芦苇中密度纤维板的较佳制备工艺为板材密度0.80 g/cm~3,施胶量为25.00%,活化剂量为5.00%,由此制备的芦苇中密度纤维板的各项物理力学性能达到GB/T 11718—2009规定的指标要求。     

羧甲基半纤维素/壳聚糖/氧化石墨烯复合膜的制备及性能研究

以毛竹半纤维素为原料,对其进行羧甲基化改性制备羧甲基半纤维素(CMH);再将CMH与壳聚糖(CS)、氧化石墨烯(GO)共混制备具有良好力学及阻氧性能的半纤维素/壳聚糖/氧化石墨烯复合膜;采用FT-IR、XRD、SEM、TGA、力学强度和阻氧测试对复合膜材料进行分析,并探讨了不同GO添加量对复合膜结构及性能的影响。结果表明:CMH、CS、GO之间主要通过离子键和氢键作用,GO在CMH/CS基质中分散均匀,使得膜表面平整致密,断面具有层状结构。GO在整个复合体系中起增强作用,GO的添加使复合膜的力学性能和热稳定性明显提高,同时还改善了复合膜的氧气阻隔能力。当GO添加量为0.5%时,复合膜力学性能最佳,拉伸应力为73.63MPa、应变为20.24%、杨氏模量为2.28 GPa,断裂能为1 293.24 N/m;同时,其阻氧性能也最佳,气体透过系数为3.793 cm~3·cm/(m~2·s·Pa);此时膜材料的初始分解温度为242.4℃,最大热失重速率温度为274.5℃。     

玉米杆碎料板研制成功

四川省开县温泉工艺厂研制成功玉米杆为原料的碎料板,开始小试,产品试销情况良好。其物理力学性能指标如下:含水率:7.2～7.4%;静曲强度:21.4～26.9N/mm~2;密度:0.84～0.91g/cm~3;平面抗强度:0.53～0.59N/mm~2;吸水厚度膨胀率:5.8～9.7%。     

竹杨复合材料高频热压工艺研究

将具有优良力学性能的竹材与轻质的速生杨木进行复合,制备轻质高强竹木复合材料,可以促进竹材和人工速生林的高效利用和高附加值利用,并拓宽竹材和木材的应用领域。高频加热技术具有选择性加热特点,加热效率高,升温速率快,尤其针对较厚的木质复合材料热压胶合更具有独特的优越性,并能提高产品的综合性能。研究了高频加热对厚度超过40 mm的竹杨复合材料热传导特性和力学性能的影响规律。研究结果表明,高频热压与普通接触式热压相比,升温速率可以提高2倍以上,并且表芯层升温速率基本一致。竹杨复合材料在竹材占比20%和密度为0.50 g/cm~3的情况下,静曲强度可以达到70 MPa以上,比普通杨木提高了40%以上,实现了材料性能的优势互补。高频热压制备竹杨复合材料的工艺中,在本试验范围内,压力、热压时间和施胶量与竹杨复合材料的各项力学性能均呈二次相关关系,并且这3个因子之间存在交互作用。压力为0.85 MPa左右时,竹杨复合材料的各项性能均较好;在选定的施胶量范围内,合理降低施胶量有利于提高竹杨复合材料的综合性能。     

废弃纺织物/木刨花复合板制备工艺

采用常规热压法对废弃纺织物和木刨花制备复合人造板相关工艺进行了试验,并讨论了各因素对板性能的影响。结果表明:利用废弃纺织物和木刨花制备人造板在工艺上是可行的。制造复合板的较优参数:纺织纤维形态为碎布条或絮状纤维、刨花/碎布条配比为7∶3、施胶量为12%、密度0.7 g/cm3,最优配比制备的板材其物理力学性能都已达到GB/T4897.2-2003要求。     

竹纤维/聚丙烯复合材料密度对其保温和力学性能的影响

为促进结构保温材料的可持续发展,以竹纤维和聚丙烯纤维为原料,制备不同密度的竹纤维/聚丙烯纤维保温复合材料,并探讨该材料作为结构保温板(SIPs)芯材的可行性。结果表明:随着密度增加,复合材料的力学性能增加,保温性能呈先升后降的趋势;综合考虑复合材料的保温性能和力学性能,当复合材料密度为0.20 g/cm~3时,可用来代替聚苯乙烯泡沫作为结构保温板的芯材。     

芦苇中(高)密度纤维板的研究

对芦苇的特性进行了分析。研究了板的密度、胶黏剂用量对芦苇中密度纤维板(MDF)物理力学性能的影响。研究结果表明:芦苇纤维得率达到了87.4%;芦苇MDF的物理力学性能随密度的增大而增强,24h吸水厚度膨胀率随密度的增大而呈上升的趋势;当密度≥0.85g/cm~3,脲醛树脂胶的用量为12%和14%时,芦苇纤维板具有很好的力学性能。     

竹柳枝丫材与小径材中密度纤维板的研究

以竹柳枝丫材和3年生小径材为原料,采用脲醛树脂胶分别制备中密度纤维板。对比分析枝丫材与3年生小径材的密度、化学成分、纤维得浆率和纤维形态,研究施胶量和板材密度对竹柳纤维板物理力学性能的影响。结果表明:竹柳枝丫材的密度小于小径材的密度;竹柳枝丫材与小径材均有较高的综纤维素含量;竹柳枝丫材的纤维得浆率低于竹柳小径材;竹柳枝丫材、小径材纤维的壁腔比均小于1,是良好的纤维原料;竹柳枝丫材与小径材所制板材的性能均随着密度和施胶量的增加而明显提高;竹柳枝丫材所制纤维板的性能略低于小径材的,竹柳枝丫材所制纤维板在密度为0.75g/cm~3,施胶量为14%时,其物理力学性能可满足GB/T 11718—2009的要求;而竹柳小径材所制纤维板在密度为0.70g/cm~3,施胶量为14%时即可达到国标要求。     

微波预处理对桉木化机浆性能的影响

通过微波、水浴两种加热方式下浸渍木片吸液量的比较,探究了微波对桉木渗透性的影响,结果显示:在其它浸渍条件(NaOH质量分数4%,木片质量分数20%)相同的情况下,木片浸渍时,经微波加热后其吸液量较水浴加热显著提高,微波处理5 min即可达到水浴处理45 min的吸液量,大大提高了浸渍效率。将微波用于化学机械法制浆的预浸渍阶段,经微波处理所得纸浆二段漂白白度最高可达68.9%(ISO),较汽蒸保温提高3～6个百分点;在加拿大游离度为305 mL时,微波处理浆的抗张指数可达19 N·m/g,撕裂指数可达2.15 mN·m^2/g,耐破指数达0.8 kPa·m^2/g,分别比汽蒸处理样高3 N·m/g、0.2 mN·m^2/g和0.1 kPa·m^2/g。     

改性脲醛树脂胶低密度稻壳-木材复合材料制造工艺的研究

采用异氰酸酯(ISO)改性的脲醛树脂胶制造低密度稻壳-木材复合材料。稻壳与木质刨花的混合比例为1:1,施胶量为7%,试验结果表明,异氰酸酯改性的脲醛树脂胶黏剂适用于低密度稻壳-木材复合材料,其物理力学性能明显优于使用传统的脲醛树脂胶黏剂。低密度稻壳-木材复合材料的物理力学性能随着改性剂异氰酸酯用量的增加而提高。密度是稻壳-木材复合材料物理力学性能的重要影响因素,低密度稻壳-木材复合材料的物理力学性能随着密度的增加而提高。在设定密度为0.45g/m~3和0.5g/cm~3的条件下,3:4的ISO/UF的稻壳-木材复合材料的物理力学性能均达到日本刨花板工业标准(JIS A5908)的要求。     

施肥对绢毛匍匐委陵菜茎段繁殖的影响

绢毛匍匐委陵菜(Potentilla reptans var.sericophyll)是品质优良的园林地被植物,但目前其繁殖方法不能适应生产需求,发掘新的繁殖方式迫在眉睫。笔者使用撒茎覆土法种植绢毛匍匐委陵菜茎段,施用3种不同配比的N,P,K复合肥,结果表明:N,P,K配比为1∶1∶2时,最有利于绢毛匍匐委陵菜茎段繁殖,其成活率可达到96%;70 d后盖度达89%,分株数428株/m~2,匍匐茎数80条/m~2;生物量积累较多,其中,地上部分为0.010 7 g/cm~2,地下部分为0.003 4 g/cm~2;叶绿素含量较高,达到2.67 mg/g.因此,采用撒茎覆土法,施用N,P,K配比为1∶1∶2的复合肥,不仅可以适应大田生产,而且能够提高绢毛匍匐委陵菜的成坪质量。     

水蒸气活化法制备松子壳活性炭的研究

以废弃的松子壳为原料,采用水蒸气活化法制备松子壳活性炭,系统研究了炭化温度、活化温度、活化时间、活化剂用量等关键工艺因素对活性炭产品性能的影响,分析其对碘吸附值和亚甲基蓝吸附性能的影响。结果显示,松子壳活性炭最佳工艺条件为:炭化温度为500℃、活化温度为860℃、活化时间为90 min、水蒸气流量为2.5 m L/min,此时松子壳活性炭得率为26.08%,碘吸附值为1 338 mg/g,亚甲基蓝吸附值为300 mg/g。松子壳活性炭孔径主要集中在3 nm左右,其平均孔径为2.396 nm,BET比表面积为105 2.68 m~2/g,总孔容积为0.630 6 cm~3/g,微孔容积为0.355 8 cm~3/g,占总孔容积的56.43%。     

玻璃纤维布对竹篾层积材强度和韧性的影响

通过分析现有竹篾层积材存在的密度高、力学各向异性等特点,进行针对性的复合材料结构设计以改善竹篾层积材料的冲击、弯曲等力学性能,以期在滑板等运动领域进行推广应用。本研究以7.0 g/cm~3设计密度为目标,玻璃纤维布作为增强增韧材料,环氧树脂作为胶黏剂,分别制备3种面密度(35,100和160 g/m~2)玻纤布增强的竹篾层积复合板材(简称G-LBSL),并对其弯曲强度和冲击刚度及界面剪切强度等性能开展研究。结果表明:玻纤布的复合使得传统竹篾层积材(7.5 g/cm~3以上)在降低密度的基础上,抗冲击性能与弹性模量有明显的改善,并随着玻纤布面密度增加呈现正比例关系,其中弹性模量MOE、静曲强度MOR、冲击刚度分别最高增加26.3%,41.2%,55.0%;进而在发挥竹篾单元柔韧性优良的基础上,还能够在高强度的体育运动中保持良好的弹性、韧性和稳定性能。     

微波加热方法制备活化生物质炭的研究

笔者采用微波加热的方式以松木片为原料、KOH为活化剂制备活化生物质炭,探索了3种不同KOH/生物质炭的配比(0.5、1.5和3.0)条件下的活化生物质炭的孔结构和甲苯吸附量。甲苯吸附量的测试采用了一种简便、高效、环保和廉价的方法。结果表明,配比为3.0的活化生物质炭达到最高的比表面积2044m~2/g,微孔比表面积也达到最高值1712m~2/g。对不同浓度的甲苯进行吸附,在甲苯浓度为400ppmv时,配比为3.0的活化生物质炭显示了最大的吸附量56.0%。而对高浓度甲苯吸附,配比为3.0的活化生物质炭的吸附量则可达到71.9%,并且其吸附等温线数据能很好的拟合DQSAR吸附模型。     

BTCA交联纳米纤维素气凝胶的结构及性能

【目的】制备基于1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)的化学交联型纳米纤维素(CNF)气凝胶,研究交联程度对CNF气凝胶化学结构、微观形貌和物理力学性能的影响规律,为下一步功能型CNF气凝胶的开发奠定基础。【方法】配制不同质量比的CNF与BTCA混合水悬浮液,采用常规冷冻干燥和后交联方法制备出具有不同交联结构的CNF气凝胶,利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面积孔径分析仪对气凝胶的化学结构、微观形貌、比表面积和孔径分布进行表征分析,并测试其力学性能。【结果】1)与纯CNF气凝胶相比,BTCA交联型CNF气凝胶的FTIR和XPS谱图形态均发生明显变化,FTIR谱图中羟基(—OH)吸收峰减弱而羰基(C=O)吸收峰增强,XPS谱图中C1s的C1、C2、C3能谱均有较大幅度变化,并且拟合出C4(O—C=O)能谱。2)CNF气凝胶经BTCA交联后,其孔结构由原来的缝形孔变为相对规整的柱状孔。随着BTCA含量增加,其比表面积和总孔容逐渐减小,当m(CNF)/m(BTCA)为10/1时,CNF气凝胶的比表面积和总孔容分别从原来的62.8 m~2·g~(-1)、0.21 cm~3·g~(-1)减小到35.5 m~2·g~(-1)、0.098 m~2·g~(-1),降低了将近一半;当m(CNF)/m(BTCA)达到10/4时,CNF气凝胶的整体结构变疏松、易掉渣,出现明显酯化现象。3)纯CNF气凝胶的密度仅5.76 mg·cm~(-3),在100 g载荷下的压缩率高达62.4%,压缩回弹率仅30%。随着BTCA含量增加,其密度和压缩回弹率逐渐增大,压缩率则逐渐减小,当m(CNF)/m(BTCA)为10/1时,CNF气凝胶仍表现出较低的密度(7.67 mg·cm~(-3)),压缩率略微下降(56.8%),但压缩回弹率显著增加(80.8%);当m(CNF)/m(BTCA)达到10/4时,CNF气凝胶的密度增加到9.54 mg·cm~(-3),其压缩率(下降到34%)和回弹率(增加到95%)均发生了显著变化。【结论】BTCA使CNF气凝胶形成化学键结合的交联结构,对其孔隙结构和物理力学性能产生明显影响。BTCA与CNF的质量比越大,CNF气凝胶的密度越大,孔隙结构越致密,只有当BTCA与CNF的质量比在一定范围内时,才能在明显改善CNF气凝胶抗变形性和形变恢复能力的同时使其保持良好的柔韧性,提高其应用价值。     

工业大麻/聚丙烯纤维复合材料配比及密度对其性能的影响

采用工业大麻纤维与聚丙烯(PP)纤维制备复合材料,考察密度、纤维配比对复合材料物理力学性能的影响。结果表明:随着密度的增加和大麻纤维用量的减少,复合材料的静曲强度增加,耐水性能改善;当密度为0.8 g/cm~3,大麻纤维与PP纤维配比为3∶7时,复合材料的力学性能满足DB 44/T 349-2006《木塑复合材料技术条件》中家具及装修用复合材料的力学性能要求,但耐水性能还有待进一步提高。     

喷雾干燥法制备皱皮木瓜籽油微胶囊及其性能研究

在单因素试验的基础上,利用正交试验探讨了皱皮木瓜籽油微胶囊制备的较佳工艺,结果表明:均质压力30 MPa,进风温度190℃,进料速率16 m L/min的条件下制备得到的微胶囊产品为淡黄色粉末,包埋率达83.59%,水分2.51%,密度0.625g/cm~3,吸水性9.191%,粒径39.440μm。对微胶囊产品的SEM电镜结果显示:微胶囊产品呈球形,表面完整光滑,微胶囊结构致密。在贮藏稳定性试验中,皱皮木瓜籽油微胶囊的稳定性优于未包埋的皱皮木瓜籽油,喷雾干燥法制备的微胶囊产品性能优异,大大延长了皱皮木瓜籽油的货架期。     

无胶纤维板生产工艺的研究

研究密度为1.0g/cm~3、厚度为8mm的无胶纤维板制造工艺,结果表明其较优工艺为:板坯含水率10%,热压压力3.0MPa,热压温度200℃,板坯芯层温度140℃。以此工艺在MDF生产线上进行的试验结果表明:板材的物理力学性能达到LY/T1611—2003普通型地板基材用纤维板指标要求。     

炭化木物理力学性能的研究

以速生杉木为原料制备炭化木,主要研究了炭化工艺条件对炭化木(又称热处理木)物理力学性能的影响。研究表明:当热处理温度由常温增加至220℃时,炭化木材色逐渐变深,含水率逐渐降低,由13.40%降至4.89%,吸水性能较大幅度降低,由未处理素材的1.616%降至0.879%,同时密度由未处理素材的0.368g/cm~3减小至0.326 g/cm~3,静曲强度下降约25%左右,弹性模量先增加后减小,减小量约4%左右,冲击韧性也先增加后减小,减小量约42%左右,受热处理条件影响程度较大,而且木材干缩和湿胀系数明显下降,较大程度提高了木材的尺寸稳定性。     

磷酸活化油茶壳制备高比表面积活性炭北大核心

以油茶壳为原料,磷酸为活化剂制备活性炭。以碘吸附值及产率为指标,探究加热温度、加热时间、浸渍比、浸渍时间、升温速率对油茶壳活性炭吸附性能的影响,并采用正交法优化活性炭制备条件,采用比表面积孔隙分析、FT-IR、XRD、SEM进行表征。结果表明:油茶壳活性炭较佳的制备工艺为加热温度400℃、加热时间140 min、浸渍比3∶1、浸渍时间6 h,此条件下制得的活性炭碘吸附值为1694 mg/g,比表面积1872 m^(2)/g,平均孔径1.36 nm,总孔容积为1.269 cm^(3)/g,微孔孔容占总孔容的56.26%,表面具有丰富的孔结构。