天然木质微/纳纤丝增强纳米复合材料的研究现状

纤维素是世界上最丰富、可再生且能生物分解的天然高分子聚合物,其强度主要来源于镶嵌于木素和半纤维素形成的基质结构中的微/纳纤丝或针状晶体——一种完美的高强度的纳米晶体结构。近二十多年来,如何从纤维素中分离微/纳纤丝和用其来增强高分子聚合物受到许多学者的关注。本文简要叙述了木质微/纳纤丝的分离和性能评价方法以及其增强的纳米复合材料的制备和特性检测手段。     

2种农作物秸秆纤维细胞壁的纳米力学性能

利用纳米压痕仪对2种农作物秸秆纤维细胞壁的纳米力学性能进行研究.结果表明:麦秸纤维细胞壁纵向弹性模量高于稻秸纤维细胞壁纵向弹性模量,其数值分别为20.8和19.4 GPa;2种秸秆纤维细胞壁硬度数值分别为0.65和0.50 GPa.在纳米尺度下,秸秆纤维细胞壁纵向弹性模量低于多数阔叶树材,但高于针叶树材和再生纤维素纤维,其细胞壁硬度的平均值高于木材及再生纤维素纤维.     

稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的研究

以稻秸(Oryza sativa L.)纤维纸浆为原料,利用高压超声波震荡使纸浆纤维纤丝化,制得稻秸微/纳米纤丝,并将其作为增强材料填充到聚丙烯基体中制备丁稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料,研究了稻秸微/纳米纤丝以及改性剂(马来酸酐接枝聚丙烯)的不同添加最对于复合材料拉伸性能的影响.结果表明:稻秸微/纳米纤丝的添加量为5%时,复合材料的拉伸强度最大,为31.71MPa.拉伸模量随稻秸微/纳米纤丝添加量的增加而逐渐增加,当添加量为8%时达最大值.拉伸断裂伸长率则随添加量增加而减小.改性剂的添加量对于聚丙烯基体及稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的拉伸强度和拉伸断裂伸长率无显著的影响.在改性剂添加量为4%时,聚丙烯基体及稻秸微/纳米纤丝增强聚丙烯纳米复合材料的拉伸模最均达到最大值.     

微纤丝制取设备的总体设计及制取原理分析

木材细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，结合木材细胞组成特点，采用高速旋转式磨削粉碎方法制取微纤丝，设计出制取微纤丝设备的整机，其包括主机部分、润滑系统、冷却系统、蒸汽发生装置和电控系统等，针对制取微纤丝主机部分进行重点介绍，并对原料破坏细化过程，制取微纤丝的原理进行分析说明。研究结果表明，微纤丝抽取工艺是采用木材锯末作为加工原料，将木材锯末放入通入蒸汽的进料漏斗进行蒸煮，高温高压蒸煮2h后，将蒸煮好木材锯末借助高温高压的蒸汽送入主机部分的研磨室内进行高速旋转研磨，在研磨室内进行激烈的研磨剪切和撞击细化，得到微纤丝。本项研究还分析论证制取微纤丝的可行性，为今后实验台的加工制造和微纤丝制取提供理论依据。     

木材细胞壁结构及其流变特性研究进展

木材流变学主要研究木材在应力/应变、温度、湿度等条件下与时间因素有关的变形规律和机制,以研究木材的黏弹性为主要内容。木材发生形变时,其实质承载结构是细胞壁,细胞壁的壁层构造和化学组分对其黏弹行为有显著影响,深入了解木材细胞壁结构及黏弹性质对于实现木纤维/塑料复合材料和制浆造纸工艺的高效设计具有重要意义。本文围绕木材细胞壁S2层超微构造和细胞壁化学组分2个方面对细胞壁结构进行阐述,归纳S2层微纤丝角和化学组分对木材细胞壁黏弹行为的影响规律,并从分子水平上解释其作用机制,总结动态力学分析技术和纳米压痕技术在研究木材细胞壁结构与黏弹性之间关系上的具体应用。木材细胞壁的黏弹性受壁层构造的复杂性、化学组分的多样性和外部环境条件等多种因素影响,并且各因素之间存在一定的交互作用。因此,建议今后从以下几个方面开展研究:1)解明木材细胞生长过程中的微纤丝取向、纤维素结晶区与非结晶区比例的分子控制机制;2)阐明木材细胞壁次生壁Matrix的空间组织排列方式、纤维素聚合体与Matrix之间相互作用的力学行为表达;3)揭示木材细胞壁中半纤维素的含量、种类以及木质素类型对细胞壁黏弹性的影响机制;同时将环境外因(温度、湿度)和载荷类型(静态/动态、拉/压/弯)纳入研究体系,系统揭示"湿-热-力"协同作用下木材细胞壁的机械吸湿蠕变行为规律和响应机制;4)联合运用多种测试技术手段,并引入相关学科的研究方法及理论模型,如有限元法及复合材料的研究方法,构建可以解释木材细胞壁黏弹特性的物理和数学模型。     

提高木材尺寸稳定性的方法

1　木材尺寸不稳定的原因木材中的水分可分为自由水和吸着水 ,自由水存在于木材的大毛细管系统中 ,它的增减对木材尺寸稳定性无影响 ;吸着水存在于组成细胞壁的微纤丝、大纤丝之间所构成的微毛细管系统内。木材主要由纤维素、半纤维素和木素组成 ,在纤维素和半纤维素分子上存在     

落羽杉种源木材微纤丝角和纤维形态的变异

对16个落羽杉种源的14年生人工林木材微纤丝角和木材纤维形态进行测定.结果表明:1)16个种源落羽杉木材微纤丝角存在显著差异,微纤丝角变化在29.9～35.8°之间.从径向变化看,落羽杉胸径处木材微纤丝角在髓心处最大,由髓心向外逐渐减小;从纵向变化看,微纤丝角在基干处最大,随树木高度的增加而逐渐减小.2)16个落羽杉种源木材的纤维长度和宽度均存在显著差异,纤维长度的变化在1 764.84～2 900.08 μm之间,纤维宽度的变化在28.48～51.21 μm之间,纤维长宽比的变化在42.79～82.12之间.落羽杉胸径处木材纤维形态的径向变化为纤维长度和纤维宽度从髓心到树皮逐渐增加,纵向变化规律为纤维长度和纤维宽度在树干基部较小,随树高的增加而逐渐增加.3)落羽杉木材微纤丝角与木材纤维长度呈极显著的负相关关系,与木材的纤维宽度和纤维长宽比呈一定的负相关,木材纤维长度与木材纤维宽度呈显著的正相关.4)16个落羽杉种源依据木材微纤丝角和木材纤维长度2个木材材性指标可以分为4类:第Ⅰ类,木材的微纤丝角较大,木材纤维长度中等;第Ⅱ类,微纤丝角和木材纤维长度均处于中等水平;第Ⅲ类,微纤丝角较小,木材纤维长度较长;第Ⅳ类,木材纤维长度较短,微纤丝角中等.综合考虑微纤丝角和木材纤维长度,2号和30号种源可作为纤维工业原料用材的优良种源.     

杨木微纳纤丝改良秸秆纤维板性能的研究

通过不同浓度微纳纤丝/MF混合液对秸秆纤维板进行不同浸注时间处理后,分析可知:微纳纤丝的浓度越大,对提高秸秆纤维板的静曲强度和弹性模量效果越好;而增加浸渍时间虽然有利于提高秸秆纤维板的平均密度,但同时会提高其密度梯度。较佳的工艺参数分别是秸秆纤维板密度:0.8g/cm~3;微纳纤丝浓度:1.0%;浸渍时间:8h。     

泡桐属木材的微纤丝角和结晶度

8种泡桐木材纤维次生壁S_2层的微纤丝角平均为12.52°;纤维素相对结晶度平均为46.4%。从这两项指标来看,南方泡桐和泡桐(白花泡桐)木材具有较为优良的材质。12年生毛泡桐木材的S_2层微纤丝角由髓往外,随着树龄的增加而角度增大,而纤维素相对结晶度则减少。     

应用X射线衍射-(002)衍射弧法——测定木材纤维次生壁的微纤丝角

木材主要由纤维组成~(**)。在针叶树材中占整个木材体积的90～95％~([9]),阔叶树材占50—80％~([9])。纤维胞壁的层次结构对木材的性质和工业加工、利用有很大影响。纤维胞壁是由构造和物理、化学性质不同的许多层次组成,常包括初生壁(P)、次生壁(S)和相邻两细胞间的胞间质。初生壁微纤丝排列无定向。次生壁是胞壁主要部分,含大量纤维素,具强度向异性。它分为外(S_1)、中(S_2)及内(S_3)三层;其中S_2层最厚,约占全壁厚度70％以上,是构成胞壁的主体。微纤丝环绕细胞轴呈螺旋状排列。微纤丝(或纤丝)角是指S_2层中微纤丝和细胞轴之间所构成的角度~([4,8,14])。     

呼伦贝尔市柴河林业局天然林保护工程成效分析

柴河林业局天保工程区在天然林保护工程实施后,森林生态环境得到了很大改善。文章通过对天保工程区各类土地资源在天然林保护工程实施前后的对比分析,系统阐述和评价了天然林保护工程的实施对该局森林资源和生态状况变化的影响。     

洪泽湖大堤防护林种植试验成果的应用

在原有种植试验的基础上 ,选择适宜树种和模式对洪泽湖大堤防护林进行规划更新。在充分考虑防护功能的同时 ,注重堤防美化、生态保护和投资效益 ,适应新时期水利工程管理的需要     

巨桉根浸提液对三种牧草的化感作用初步探讨

为了解巨桉内含物对牧草的化感作用,试验选用浓度为1∶10、1∶50、1∶100的巨桉根浸提液(母液浓度为1∶10,w/v),以蒸馏水为对照,按照培养皿水培和盆栽土培的生物检测方法,探讨巨桉根系对黑麦草、紫花苜蓿、高羊茅3种牧草的化感作用。结果表明:在水培试验中,对黑麦草表现为高浓度抑制其根和苗生长,低浓度促进其根和苗生长;对紫花苜蓿根和苗生长均表现为促进作用。在盆栽试验中,对黑麦草和高羊茅表现为抑制其根长和促进其茎高生长,随着浓度的增加,对根的抑制作用逐渐增强;对紫花苜蓿根和地上部分干重表现为促进作用,随浓度的增加,促进作用减弱。     

牡丹江林区百合科野生药用植物及开发利用

论述了牡丹江野生百合科药用植物的开发利用。     

森林可持续经营策略的若干思考

森林可持续经营是现代林业的核心,我国林业应走可持续经营带动多目标、多功能经营的超常规发展道路。文章提出了我国森林可持续经营的若干策略,以加快中国林业与国际林业同步发展的步伐。     

桉树优良品种引种试验研究

文昌市林业科学研究所2005年9月引种11个品种桉树优良无性系在迈号镇种植试验,通过6年对试验点跟踪调查、分析,对各品系的生长情况进行综合评价,为今后同一立地条件下种植桉树提供理论依据.     

沙棘嫩枝扦插的病害防治

沙棘嫩枝扦插育苗是在特定的高温高湿条件进行的，插条很易受到真菌、细菌和病毒的侵染致病。经多年育苗推广的实践，介绍了插条常见病害的发病时期、症状和防治措施，并提出了运用合适的水分管理技术和有针对性的应用化学药剂防治相结合的思路，可供生产工作者参考。     

单因素方差分析的改进

方差分析是林业工作中广泛应用的统计分析方法。尽管目前可以用各种统计软件进行方差分析计算,但是,在基层工作中,绝大多数统计工作还是用便于携带的计算器进行计算。传统的方差分析方法需要记录每个原始数据,并且在计算时需要重复输入每个原始数据,计算比较繁琐。经...     

4种忍冬属植物花粉形态结构的扫描电镜观察

在扫描电子显微镜下观察了长白山4种忍冬属植物长白忍冬(Lonicera ruprechtiana)、金银忍冬(Lonicera maackii(Rupr.)Maxim.)、黄花忍冬(Lonicera chrysantha)、蓝靛果忍冬(Lonicea caerulea L.)的花粉形态结构,并对有关分类学问题进行讨论。     

北美兰云杉种子处理技术对苗木出苗率和保苗率影响的研究

针叶树种播种育苗的出苗率和出苗后的保苗率是针叶树种育苗成败的关键技术，云杉属是针叶树种育苗最难的一个属，兰云杉也是如此，如果没有良好的种子处理技术，苗木出土后，易遭病菌危害，立枯而陆续死亡。本实验采用了9种种子处理方法，研究结果表明：采用0．5％K2MNO4水溶液浸种15min，再用冷水冲洗3～4遍，在自然冷水吸胀24h，后在室温下堆积催芽，和采用10％巴士消毒液以雾化状态喷雾于堆积的种子上，边喷边翻动，保持均匀；15min后冷水冲洗3～5次，用冷水浸种24h并在室温下堆积催芽处理后，其苗木出苗率和保苗率均可达80％以上。