香蕉叶表面特征及浸润性机理研究

【目的】研究香蕉树冠层不同时期蕉叶的正、反面润湿行为,以期为农药雾滴在蕉叶表面滞留调控机制提供依据。【方法】采用接触角测量仪表征蕉叶表面的静态润湿性能;利用高速摄像机记录液滴在蕉叶表面的动态润湿行为;使用场发射扫描电镜对蕉叶表面进行微观形貌观察获取表面结构信息,并借助傅立叶红外光谱仪分析其表面化学成分;基于Wenzel和Cassie润湿理论构建蕉叶表面微观结构模型,建立润湿方程阐述其润湿机理。【结果】扫描电镜发现蕉叶正面呈现微米-纳米级双层复合结构,在微米级突起结构上布满了纳米级乳突结构,分布为4.6个/μm²,条状突起宽度为(16.03±3.48)μm,乳突平均直径为(0.116±0.068)μm,蕉叶背面微米级条状突起结构尺寸大于正面,宽度为(74.25±9.80)μm,纳米级结构上呈现出网状突起,宽度为(2.35±0.49)μm,蕉叶背面的润湿性普遍大于正面的;在不同生长时期的蕉叶中,剑叶正面表现出亲水性,静态接触角(Contact angle,CA)为71.46°±6.02°,而其他时期的蕉叶正、反面均表现出弱疏水性,表明嫩叶正面具有更强的润湿和铺展能力;...     

蒸汽介质热处理对竹材表面润湿性的影响

选取蒸汽介质热处理方法对毛竹材进行表面处理,利用液滴法测定热处理前后蒸馏水、甲酰胺和二碘甲烷在其表面的接触角,并采用傅立叶变换红外光谱技术探讨热处理竹材表面化学组分变化,进一步说明热处理对竹材表面润湿性的影响。结果表明,热处理温度和时间对竹材表面润湿性均有显著影响;与未处理竹材相比,热处理竹材表面接触角均增大。不同润湿液体在竹材表面的润湿程度不一样。热处理后竹材细胞壁组分发生变化,纤维素、半纤维素发生热降解,其含量降低,羟基减少,使得竹材表面润湿性降低。     

樟子松单板表面润湿性研究

为了改善樟子松单板表面的润湿性,提高木塑复合材料的界面结合,以樟子松单板为研究对象,对其表面进行改性处理.采用接触角测定仪测定不同探测液在其表面的接触角,得知其表面润湿性,进而推导出其表面自由能.结果表明:偶联剂改性樟子松单板可以有效提高木材表面自由能,且随着偶联剂量的适当增加,木材表面的自由能增加,从而提高木材与塑料的界面结合性.     

竹材表面润湿性能研究

以毛竹为研究对象,通过表面改性措施,增加毛竹界面的润湿性,达到直接胶接热压的目的。改性方法主要有酸处理、碱处理和等离子体处理,3种方法通过不同试验水平处理后,通过接触角的测定表征竹材界面润湿性的处理效果。酸处理对表面的接触角影响较大,竹青最大降幅为53.6%,竹黄为23.0%。碱处理后,竹青最大降幅为48.4%,竹黄为18.5%,略次于酸,效果明显。等离子体用较短的时间处理,竹青接触角即可显著降低,界面润湿性有很大提高,但竹黄面处理前后接触角的差异较小。综合得出,HCl处理效果最佳,NaOH处理次之,相对酸碱处理,等离子体处理效果较弱。3种处理方法均是竹青接触角的降幅很明显,竹黄次之。     

磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料及其物理性能变化

目的为了改善木材表面物理性能,探索制备纳米氧化锌/木材复合材料的方法。方法以31年树龄的樟子松木单板作为研究对象,采用磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料,对木材进行功能性改良,利用X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、接触角测量仪和扫描电镜(SEM)对样品结构、弹性模量、硬度、表面润湿性和微观形貌等进行表征。结果纳米氧化锌/木材复合材料XRD谱图显示:在2θ等于17.0°、22.5°、35.0°附近仍具有木材纤维素3个结晶面(101、002和040)的特征峰;在2θ等于31.8°、36.3°附近出现了ZnO(100)、ZnO(101)的特征衍射峰。在基底温度为200℃溅射条件下,木材纤维素结晶度下降23.1%。纳米压痕载荷-压入深度曲线形状变化较大,弹性模量增大了6.6倍,硬度增大了23%;纳米氧化锌/木材复合材料表面水接触角为140.2°;表面的纳米氧化锌粒径较小,分散性较好,在木材单板表面分布平整均匀。结论磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料对木材结晶区没有形成影响,依然存在木材纤维素特征衍射峰,纤维素的结晶结构没有遭到破坏,但衍射峰强度有所降低;在木材单板表面生长氧化锌薄膜增大了木材表面的弹性模量和硬度,使木材表面润湿性能从亲水性变为疏水性,接近氧化锌材料的超疏水性能;木材表面生长的氧化锌薄膜均匀,排列致密,表面平整,无裂痕。可见,利用磁控溅射法在木材单板表面生长氧化锌薄膜,能够制备理想的纳米氧化锌/木材复合材料。      

松桉轻质刨花板内结合强度及其破坏模式对比

人造板"轻质化"是近期我国木材加工行业的重要发展方向之一,而对于轻质刨花板力学性能及其破坏模式的深入分析可为其开发利用提供重要依据.以松木和桉木为木质原料,选用聚氨酯发泡胶黏剂制备全松木、全桉木和松桉混合3种具有不同原料组成的轻质刨花板,对比分析其内结合强度和破坏模式,并从破坏断面形貌和刨花表面润湿性两方面进行了深入探...     

等离子体改性提高塑膜增强柚木柔性薄木的胶合性能机理

为解决塑膜与柚木薄木高温热压复合后界面结合差的问题,采用等离子体改性预处理法提高两者的界面结合特性。通过对等离子体改性前后塑膜与装饰薄木表面润湿性、元素(基团)变化、微观结构变化及复合后剥离强度等的测试分析,研究等离子体改性提高塑膜增强柚木柔性装饰薄木胶合性能机理。结果表明:经等离子体处理后的聚乙烯薄膜表面n(O)∶n(C)增加达11.72倍,极性基团生成活跃是两者界面结合性能提高的最主要原因。同时等离子体处理对两者表面的有效物理刻蚀,可使材料表面粗糙度和自由能增大,接触角降低,润湿性改善,也是有效提高胶合强度的重要原因。等离子体处理塑膜和柚木装饰薄木最优处理功率均为3 kW,处理速度为3 m·min~(-1),其他接触角增幅最大分别达26.02%和36.96%,自由能也明显增大,两者复合剥离强度最优可达0.49k N/m。     

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.     

活性染料对杨木单板染色后胶合性能的影响

为了研究活性染料对染色单板胶合性能的影响,分别采用环保型低毒脲醛树脂胶和单组分湿固化异氰酸酯胶进行杨木染色单板的胶合,测试染色后杨木单板的润湿性和胶合强度,结果得出:染色处理能够在一定程度上增加单板的孔隙度,有利于黏度较低的胶黏剂的铺展,也有利于改善其胶合性能;对于黏度较大的胶黏剂则影响不明显。     

氮气射流低温等离子体处理对落叶松表面润湿性的影响1）

为了提高落叶松的表面润湿性,采用N2射流低温等离子体对落叶松表面进行处理。针对处理时间和处理高度两个因素进行单因素试验设计。通过表面接触角的测试和表面自由能的计算,分析落叶松经N2射流低温等离子体处理前后表面润湿性的变化,得出较佳的处理参数。结果表明：经N2射流低温等离子体处理后落叶松表面接触角显著下降,表面自由能明显提高,落叶松表面润湿性增强。对于处理截面尺寸为40 mm ×40 mm的试件,氮气射流低温等离子体处理落叶松表面的较佳工艺参数为：处理时间20 s,处理高度15 mm。处理后落叶松表面有明显的刻蚀痕迹,表面粗糙度增加,落叶松表面含氧官能团增多,增强了落叶松表面的亲水性,有利于落叶松表面润湿性的提高。