初始含水率对SiO2溶胶在两种木材中渗透性的影响

采用两种粒径（30 nm和150 nm）的SiO2溶胶真空浸渍不同含水率（绝干、气干、调湿）的欧洲赤松和南方松边材,比较其24 h内吸液率变化规律和24 h增重率,并通过质量法分析硅溶胶处理材轴向SiO2的浓度梯度,从而考察处理材的初始含水率对SiO2溶胶在木材中渗透性的影响。研究结果表明：（1）两种木材均在绝干状态下吸液率最低,30 nm硅溶胶在气干状态下吸液率最高,而150 nm硅溶胶在调湿状态下吸液率最高。（2）初始含水率对增重率的影响与吸液率不同,30 nm硅溶胶在调湿状态下浸渍木材的增重率低于绝干状态,欧洲赤松气干状态的增重率最高。（3）初始含水率对试材中整体SiO2量的影响与增重率结果基本一致,欧洲赤松中SiO2轴向分布梯度远高于南方松,其渗透的均匀性较差。     

SiO2溶胶在欧洲赤松和火炬松边材中的渗透性

为了考察微纳米液体改性剂在木材中的渗透规律,采用2种粒径(30和150 nm)和3种浓度(质量分数5%,15%、30%)的SiO2溶胶真空30 min-常压浸渍24 h欧洲赤松和火炬松边材,比较其24 h内吸液率的经时变化规律和24 h增重率,通过质量法分析30 nm、15%的硅溶胶处理材轴向SiO2的浓度梯度,并采用扫描电镜-X射线能谱仪分析各轴向深度木材细胞壁中硅元素的分布。结果表明:1)粒径小的硅溶胶在浸渍初期更易于在木材中渗透,随着浸渍时间的延长,粒径的影响变小,甚至可能出现相反的趋势;浓度对吸液率影响显著,一般浓度越高,吸液率越小。浓度高的改性剂处理木材时,粒径的影响更为显著。2)树种对硅溶胶的渗透性影响显著。硅溶胶在欧洲赤松边材的吸液率通常高于火炬松边材,但由于硅溶胶颗粒和水分在欧洲赤松中渗透不同步,硅溶胶在端头部分的大量沉积,导致欧洲赤松中SiO2在轴向分布浓度梯度远高于火炬松。3)硅元素进入各个轴向深度的木材细胞壁,硅元素的浓度分布规律与质量法结果一致。      

竹材宏观自仿生纤维束的拉伸性能分析

对几种不同仿生螺旋结构竹纤维束的纵向拉伸性能进行测试分析,结果表明:平行均布、单螺旋、双螺旋A、双螺旋B型竹纤维束的拉伸强度分别为11.5、51.7、52.2和56.1 MPa;螺旋结构能够消除纤维束中的强度薄弱点,改善纤维束中各根纤维的结合,同时纤维束各层螺旋角的逐渐变化也有利于拉伸强度的提高。单螺旋、双螺旋A、双螺旋B型竹纤维束的拉伸弹性模量分别为9 659、5 265和4 291 MPa,单螺旋竹纤维束的拉伸弹性模量优于双螺旋竹纤维束。宏观仿生螺旋结构提高了竹束的拉伸强度,却降低了弹性模量。