纳米木粉在木材工业的应用前景展望

纳米技术作为一个新突破点,在木材工业上也将产生新的技术革命.本文就纳米技术在木材工业上的发展及应用前景进行展望,预测未来纳米技术可能对木材工业产生的影响.木材变成纳米尺寸后,木材的材料特异性质、尺寸效应及其变化机理都可能发生变化.当木粉变成纳米的粒度以后,原来木材理化指标都将发生改变.在细粉状态下进行木材液化可以改变木材液化的方式和成本,使木材液化真正工业化.在复杂木雕制品的加工中,采用RPM技术利用CAD直接将纳米木粉形成各种复杂木雕制品,可能开创一种新的木材加工方法.利用纳米木基复合材料和高分子材料细胞结构重组将开创人造板科学研究的新领域.纳米木粉生产的无污染胶粘剂可代替含甲醛的有毒胶,胶粘剂的绿色革命可能从木材的纳米技术开始.木磁材料和木绝磁材料的研究将使磁材料和绝磁材料生产的成本下降,在纳米材料中,纳米木粉的成本可能是最低的.     

纳米技术在包装产业中的应用

纳米技术是二十一世纪最具前途的技术。使用纳米技术对包装材料进行纳米合成、纳米添加、纳米改性或者直接使用纳米材料使产品包装满足特殊功能要求的技术或包装称之为纳米包装。纳米包装旨在改     

木材/无机纳米复合材料研究现状与展望

在纳米材料特征、制备方法、纳米复合材料等方面研究成果的基础上,国内外的学者对木材无机纳米复合材料进行了初步研究.研究表明,木材内部具有容纳纳米粒子的纳米空间,它存在于木材细胞壁上的微细纤维之间;并存在能与纳米粒子结合的活性基团;可用溶胶-凝胶法(sol-gel)、原位插层合成法、注入填充法等方法,形成木材/无机纳米复合材料;木材原有性能均能有不同程度的提高,甚至有可能产生全新的性能.基于木材的特点,以木材/无机纳米复合材料的工业化研究为目标,分析木材/无机纳米复合材料的制备、检测与分析表征的研究现状,提出研究建议与展望,主要包括无机纳米材料的筛选、表面改性和分散处理、纳米粒子与木材复合的途径和复合机理研究、木材/无机纳米复合材料的结构表征和性能分析及其应用研究等.     

纳米科技与21世纪的木材工业

总结了木材科学中已被采用的一系列纳米探测技术和研究成果。探讨了如何用现代化的先进设备和探测技术去检测与表征木材中的纳米结构。并预测了 2 1世纪的木材纳米技术的发展和产业化的前景。     

化学交联贻贝仿生超疏水木材的构建与性能表征北大核心

聚多巴胺(PDA)修饰的木材表面具有较强粘附特性和表面化学反应活性,通过引入氨基改性纳米二氧化硅(SiO;)粒子构建木材粗糙表面,采用乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,提高纳米SiO2粒子在木材表面的稳固性,采用十八烷基三甲氧基氯硅烷为低功能化改性剂制备表面稳固的超疏水木材。研究表明:当纳米SiO;粒子浓度为2%时,接触角最大为156.6°,滚动角为4.7°,超疏水木材表面经过超声波震荡、模拟下雨冲刷、加热、酸碱腐蚀及有机溶剂浸泡等处理后,仍具有较强的超疏水稳固特性。     

用无机纳米材料复合改性木材的机理研究进展

介绍了用无机纳米材料改性木材及所获复合材料体系的形成过程、复合机理等方面的研究进展。包括:木材-无机纳米复合材料纳米尺度的形貌、结构观测与表征,采用电镜技术、能谱技术进行其的组成和化学价态的表面分析,采用微区FTIR分析技术测定纳米粒子在该材料体系中的分布及与木材组分的结合状态,用波谱分析的方法,分析纳米粒子在木材组份中的固着机理。     

木材细胞修饰材质改良技术获国家科技进步奖

正2017年度的国家科学技术奖励大会,于2018年1月在京召开,由中国工程院院士、东北林业大学教授李坚等主持的"基于木材细胞修饰的材质改良与功能化关键技术"获国家科技进步奖二等奖。基于木材细胞修饰的材质改良与功能化关键技术,是针对人工林木材普遍存在的密度小、强度低、易变形开裂等问题,利用细胞壁化学反应、细胞腔     

抗感染纳米药物

纳米技术是一项新兴的革命性技术，世界各国争相发展纳米技术及其应用研究。作为纳米技术应用的“先行者”，纳米材料巳经在电子、化工、通信、环保等领域应用。在医药领域，包括我国在内的科学家正将纳米技术应用于靶向药物、纳米机器人、纳米生物芯片等。 经过多年潜心研究，朱红军、蒋建华教授等人研制出一种粉末状的纳米颗粒。经权威机构检测，这种直径只有２５纳米的棕色纳米抗菌颗粒，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等致病微生物均有强烈的抑制和杀灭作用。作为一种全新的抗感染原料药，这种纳米颗粒不同于目前所有抗感染药物，具有广谱…     

木材功能化研究新进展

木材不仅仅是一种具有可持续、可再生、可生物降解的环境友好型材料,同时具有多级的层次结构、优良的各向异性、多样的化学性能等优点。随着纳米技术及其他先进技术的发展,通过简单的设计制备方法,直接对木材进行自上而下的组装,得到具有功能性的木质材料,打破了木材在实际应用上的局限性,并有希望替代传统的玻璃、塑料等难降解材料。笔者综述了在原木基础上通过对木材成分去除、孔道修饰以及高温碳化等方法处理,赋予木材在不同领域以新应用的相关研究成果;介绍了近年来功能性木材在污水处理、太阳能海水淡化、储能元件、电子器件以及建筑上的应用,并对在应用过程中亟待解决的问题进行了分析;最后对木材科学的发展提出了自己的观点,认为虽然木材在应用上取得了较大突破,但在基础研究上还需要更加深入,木质功能材料走向商业化还面临很大挑战。     

成果转化

正心肌肌钙蛋白I检测试剂盒项目简述:该项目中使用了一种新型纳米材料,这种新型纳米材料是在传统的胶体金表面涂敷功能化聚合物纳米层,这种纳米包裹的胶体金比传统的依靠电荷排斥作用维持稳定的胶体金具有更好的化学、生物稳定性和放大生产稳定性。本技术同时对表面纳米涂层进行化学改性,引入各类化学功能基团,并与生物分子如蛋白质,抗体形成稳定化学键定向标     

木材/蒙脱土(MMT)纳米插层复合材料的制备构想

基于聚合物 蒙脱土纳米插层复合材料的研究成果 ,综述了插层复合方法的原理、工艺过程和产品性能 ,分析比较了单体插层原位聚合和聚合物直接插层等方法。从木材与蒙脱土的结构和组成特性出发 ,分析比较了木材与聚合物溶解、熔融性的不同 ,讨论了利用插层复合原理制备木材 蒙脱土纳米复合材料的基本构想 ,并进一步提出了相应的技术路线和工艺流程概念图。     

纳米材料对林木生长发育影响及其在林木生物学上的应用

纳米材料已广泛应用于电子学、化学、医学材料、信息、环境、能源和安全等领域, 但在林业上的应用和研究才刚刚起步。文中主要综述纳米材料对林木生长发育的影响及其在林木生物技术上的应用(主要集中在纳米量子点荧光探针标记以及用纳米材料作为载体介导外源基因进行遗传转化等方面), 以及纳米技术在林木生物制药方面的开发应用, 对其发展前景进行了展望。     

Preparation of Chinese fir wood/MMT nanocomposites and the factors affecting it

The nano intercalation compounding of wood and MMT has important implications for the modification of wood and for the development of new materials. With water-soluble phenol formaldehyde resin as an intermediary, the nanocomposites of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) wood and montmorillonite (MMT) were prepared via three impregnation methods, i.e. normal pres-sure, once and twice vacuum methods. Based on the weight percent gain (WPG) of impregnated wood, the effects of compounding wood and MMT in term...     

木纤维纳米微观结构有限元建模机理研究

木纤维是以森林为主体的可再生、可重复利用的生物质材料,利用木纤维开发的纤维增强材料具有与环境友好、和谐等诸多优点,受到人们的广泛重视,但由于对木纤维的纳米结构缺乏足够的了解,其独特的尺寸效应、局域场效应、量子效应以及表面效应没有完全发挥。研究了基于有限元理论的生物质材料木纤维的纳米结构建模机理,应用数值技术和有限分割的方法构建了木纤维可视化力学模型。     

Design of Wood/Montmorillonite (MMT) Intercalation NanocompositeCollege of Material Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, P.R.China

Studying new wood composites through nano science and technology (NSC) will develop new compounding theory of wood, and accelerate the combination of new technology, wood science, material science and other disciplines. The compounding of wood and inorganic MMT on nanoscale molecular level has high potential to greatly improve the mechanical properties, fire retardance, abrasion resistance, decay resistance, dimensional stability and other properties of wood. Based on the great achievements of polymer/montmorillonite (MMT) nanocomposites, this paper reviewed nano intercalation compounding methods (i.e. in-situ intercalative polymerization and direct polymer intercalation), and discussed the structure, properties and modification of montmorillonite (MMT). According to the main chemical components and particular structure of wood, the authors discussed the liquefaction and plasticization of wood, compared the dissolvability and meltability between wood and polymer, and then systematically put forward the basic idea, technological processes and schematic diagram to prepare wood/MMT nanocomposites (WMNC). The key technology to prepare WMNC is either to introduce delaminated MMT nanolayers into wood with the help of some intermediate polymers, or to obtain liquefied wood or plasticized wood from the complicated natural composite. It is applicable and effective to realize wood/MMT nanoscale compounding with the help of proper intercalation agent and medium polymer through the proposed "one-step" or "two-step" impregnating processes.     

Design of wood/montmorillonite (MMT) intercalation nanocomposite

Studying new wood composites through nano science and technology (NSC) will develop new compounding theory of wood, and accelerate the combination of new technology, wood science, material science and other disciplines. The compounding of wood and inorganic MMT on nanoscale molecular level has high potential to greatly improve the mechanical properties, fire retardance, abrasion resistance, decay resistance, dimensional stability and other properties of wood. Based on the great achievements of polymer/montmorillonite (MMT) nanocomposites, this paper reviewed nano intercalation compounding methods (i.e. in-situ intercalative polymerization and direct polymer intercalation), and discussed the structure, properties and modification of montmorillonite (MMT). According to the main chemical components and particular structure of wood, the authors discussed the liquefaction and plasticization of wood, compared the dissolvability and meltability between wood and polymer, and then systematically put forward the basic idea, technological processes and schematic diagram to prepare wood/MMT nanocomposites (WMNC). The key technology to prepare WMNC is either to introduce delaminated MMT nanolayers into wood with the help of some intermediate polymers, or to obtain liquefied wood or plasticized wood from the complicated natural composite. It is applicable and effective to realize wood/MMT nanoscale compounding with the help of proper intercalation agent and medium polymer through the proposed “one-step” or “two-step” impregnating processes.     

微纳米和微米木纤维理论研究的现状与工业化前景

微纳米和微米木纤维技术是近代高科技技术与木材工业结合的集中体现。本文综合介绍了国产外微纳米和微米木纤维理论研究现状，阐述了微纳米和微米木纤维理论的应用在我国的工业化前景。     

纳米改性竹炭及其应用

本文介绍了纳米改性竹炭的技术原理和主要性能;阐述了该技术在化工行业、净化空气和农业等方面的应用前景;分析了纳米改性竹炭的经济和社会效益。     

中国木材功能性改良技术发展方向

本文论述了 2 1世纪中国木材功能性改良技术的发展方向 ,认为木材功能性改良技术应向一剂多功效、环保、高效与长效型、节约木材、扩大应用领域等五个方面发展。要注重研究与应用的结合 ,提高和完善技术 ,以推动木材工业的发展     

木质材料激光表面处理研究进展

激光以其能量密度高、运行轨迹自如、方向性好等优点,被广泛用于木质材料切削加工以及表面处理等领域。其中,木质材料激光表面处理,即利用激光热/光电子效应促进材料发生物理、化学变化,以实现改性的目的。笔者对木质材料激光表面处理原理、激光类型与用途以及激光表面处理技术特点与应用领域等内容的研究现状进行了综述与分析。现有研究表明:材料对于不同波长激光的吸收系数差异明显,基于此特性可实现木质材料表层激光选择性消融,以满足不同应用场合的加工需求;其次,激光功率、激光扫描路径密度以及进给速度等激光工艺参数,决定了表面处理过程中能量密度及分布,进而影响木质材料表面改性强度与深度,通过对激光参数的优化可实现木质材料表面部分性能(如表面颜色、润湿性、功能性结构等)的精准改性。最后,还探讨了木质材料激光表面处理领域研究现状与趋势,阐明了研究的科学意义和未来研究方向,以期为创新木质材料表面处理技术、实现其提质增效提供理论指导,也为拓宽激光技术在木质材料加工领域的应用范围提供思路。