高温饱和蒸汽软化工艺对竹展平板物理力学性能的影响

以毛竹竹筒为研究对象,探索不同高温饱和蒸汽软化工艺(软化温度为140、150、160、170、180℃;软化时间为4、6、8 min)对展平竹板材物理力学性能的影响。结果表明:竹材经软化后平衡含水率下降,展平后平衡含水率进一步降低;竹材的径向干缩率随软化温度上升和时间延长呈下降趋势;竹材的弦向干缩率在竹材软化后随软化温度上升和时间延长呈下降趋势,而展平后的竹材在140~150℃温度范围内弦向气干干缩率下降,在150~180℃范围内上升;竹材的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)在140~170℃范围内上升,170~180℃范围内下降,且软化后未展平竹材的MOR和MOE均高于展平后的竹材。可得到结论,在170℃软化工艺下,竹展平板的尺寸稳定性和力学性能较好。     

大豆蛋白胶黏剂用于竹柳中密度纤维板试验

以大豆蛋白胶为胶黏剂,分别采用剥皮和未剥皮的竹柳枝桠材制备中密度纤维板.探讨了枝桠材树皮与木质部的比例和纤维得浆率,研究了树皮含量、施胶量和板材密度对竹柳纤维板物理力学性能的影响,优化了板材的制备工艺参数,并与脲醛树脂胶制备的剥皮竹柳中密度纤维板进行性能对比分析.结果表明:竹柳枝桠材的树皮含量这30.5％,其纤维得浆率比剥皮枝桠材低约4％;纤维板的性能随着密度和施胶量的增加而明显提高;剥皮竹柳所制纤维板的性能优于未剥皮的,未剥皮竹柳所制纤维板在密度为0.80 g/cm3,施胶量为16％时,其物理力学性能可满足GB/T 11718-2009的要求;而剥皮竹柳所制纤维板在密度为0.75 g/cm3,施胶量为14％时即可达到国标要求;大豆蛋白胶所制纤维极性能略低于脲醛树脂所制纤维板,但基本可以满足国标要求.     

竹筒无裂纹展平生产技术

为了实现竹材的高效和高值化利用,将竹材截断成0.5~2 m的竹筒;去除竹筒内节,在竹青和竹黄层处理、纵向开槽后,对其进行160~200℃高温饱和蒸汽软化处理4~10 min,然后在竹材展平机上进行连续化展平处理;展平过程中竹黄面可以实施通过均匀分布交错的线槽或孔眼释放应力,以获得无裂纹的平面竹板材;展平后对竹板材进行干燥定型处理,即制得平整的无裂缝展平竹板。展平竹板可应用于竹地板、装饰板、复合板等加工制造,该竹筒无裂纹展平生产技术可提高竹材资源利用率,降低胶黏剂用量和能耗,降低产品成本,对毛竹材新产品开发具有借鉴意义。     

不同生长期毛竹材细胞壁力学性能与微纤丝角

【目的】以不同生长期的毛竹材纤维细胞壁为研究重点,在纳米尺度下分别表征不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能,阐明成熟毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能与幼龄竹和过熟竹的差异,为竹材的科学采伐和竹材分级、改性及重组研究与合理利用提供理论依据。【方法】采用滑走显微制片法观察毛竹材横切面显微结构并精准确定其纳米压痕测试部位,应用纳米压痕技术结合非包埋制样法对0.5年幼龄毛竹、4.5年成熟毛竹和10.5年过熟毛竹材纤维细胞壁力学性能进行研究;利用广角X-射线散射法结合高斯拟合算法对不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的微纤丝角进行测算。【结果】毛竹材竹肉横切面显微结构表明,毛竹主要由薄壁组织细胞和维管束组成,维管束由导管和包裹着导管周围的厚壁纤维细胞组成;对其厚壁纤维细胞壁的纳米压痕测试结果表明,3个生长发育期的毛竹材细胞壁力学性能指标有较大不同,其中0.5年幼龄毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度最小,分别为10.7 GPa和0.358 GPa,4.5年成熟毛竹材的细胞壁弹性模量和硬度均为最大,分别为19.6 GPa和0.498 GPa,10.5年过熟毛竹材的细胞壁硬度和弹性模量居二者之间,分别为17.6 GPa和0.445 GPa;微纤丝角测试结果同样表明不同生长发育期毛竹材细胞壁的微纤丝角不同,其中0.5年幼龄毛竹材微纤丝角最大,为13.5°,4.5年成熟毛竹材微纤丝角度最小,为8.43°,而10.5年过熟毛竹材微纤丝角介于二者之间,为11.9°。【结论】生长期对毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝排列均有影响,幼龄毛竹材纤维细胞壁力学性能与成熟毛竹材纤维细胞壁力学性能有较大差别,随着竹龄增大达到成熟期时,毛竹材纤维细胞壁力学性能达到最大,但毛竹材并不是生长期越长其细胞壁力学性能越好,而是随着竹材老化其力学性能呈下降状态。处于成熟期的毛竹材其纤维细胞壁微纤丝排列与主轴的夹角呈较小状态,也决定了其具有较优的力学性能。依据3个竹龄毛竹材纤维细胞壁力学性能和微纤丝角测量结果,本研究在细胞壁水平阐明了毛竹材在成熟期时其微观力学性能优于幼龄毛竹材和过熟毛竹材。     

高温水热处理对毛竹材颜色和平衡含水率的影响

为提高竹制品加工利用水平,以高温水为传热介质,在温度为120℃、130℃、140℃、150℃,160℃,时间为60min、90min、120min的密闭条件下对毛竹（Phyllostachys heterocycla）进行高温热处理,以饱和蒸汽压控制试验的压力环境,研究毛竹材在不同水热处理条件下颜色及平衡含水率的变化。结果表明,随着热处理温度的升高和时间的延长,毛竹材表面颜色由明黄色向深咖啡色转变,红绿色品指数（a*）略微上升后下降,趋向于绿色,黄蓝色品指数（b*）逐步下降,趋向于蓝色。总体色差（ΔE*）增大,明度（L*）下降,竹材平衡含水率下降拐点出现在140℃,与热处理时间相比,热处理温度对竹材颜色及平衡含水率的影响更显著。     

高温水热处理对马尾松木材尺寸稳定性和材色的影响

以马尾松木材为研究对象,采用的高温水热处理工艺(温度分别为140、160、180、200℃,热处理时间为1、3、5 h)改性马尾松木材,分析处理前后尺寸稳定性与颜色变化规律。结果表明:马尾松木材失重率随处理温度的升高和时间延长而增加,平衡含水率随处理温度的升高和时间延长而减小;马尾松木材在高温水热处理后,抗胀性减小,抗涨率的绝对值在处理时间相同时,随温度的升高而增大,温度相同时随时间的延长而变大,说明其尺寸稳定性增强;木材颜色在处理温度逐渐升高、时间加长时,木材颜色由原本的浅黄色逐渐变深,最后变为深褐色。     

基于纳米压痕技术的木材胶合界面力学行为

【目的】研究木材胶合界面的静态和动态力学行为,探讨树脂渗透对木材管胞壁层力学性能的影响,为木质复合材料制造工艺优化和增强改性提供理论依据。【方法】采用纳米压痕静态和动态力学测试技术(Nano-DMA),对针叶材火炬松与酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)胶黏剂所形成胶合界面区域各相材料的静态弹性模量、硬度、蠕变性能以及储能模量和损耗模量等力学行为进行分析。【结果】静态力学行为方面,在界面区域,PF和UF渗透进入管胞壁层后,木材管胞壁的弹性模量( E r)和硬度( H )提高;经PF渗透后,木材管胞壁的 E r和 H 分别增加7%和26%;Burgers蠕变力学模型可有效描述胶合界面区域管胞壁的纳米压痕蠕变特性,经树脂渗透后,木材管胞壁的瞬时弹性模量增加,黏弹性模量和黏性系数减小;在保载初期,PF界面区域木材管胞壁的蠕变柔量约下降60%,UF界面区域木材管胞壁的蠕变柔量约下降58%。动态力学行为方面,随着加载频率增加,界面材料的储能模量( E ′ r)逐渐增大,而损耗模量( E ″ r)和损耗因子(tan δ)呈减小趋势;当加载频率为10 Hz时,PF和UF树脂渗透使得管胞壁层的储能模量分别增加16%和29%。【结论】胶合界面区域胶黏剂进入管胞壁层,对木材管胞的静态力学性能具有增强作用,同时胶黏剂可提高管胞壁的短期抗蠕变能力;木材管胞壁具有较高的储能模量和损耗模量,而树脂的储能模量和损耗模量较低,经树脂渗透后,木材管胞壁的储能模量增加,但损耗模量和损耗因子呈下降趋势,可能对界面传递和分散应力产生不利影响。     

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。     

喀斯特生态系统中乔木和灌木林根际土壤微生物生物量及其多样性的比较

我国喀斯特区域面积分布较广,而喀斯特生态系统的退化已成为当前西南地区面临的严重的生态问题。本研究选取贵州中部两种不同植被类型的生态系统—乔木林和灌木林,以乔木林中的白栎、园果化香和灌木林中的火棘、竹叶椒等主要优势树种为对象,研究不同的植物树种对根际土壤微生物生物量及其细菌群落结构的影响。结果显示:乔木林系统中根际土壤微生物生物量碳、氮显著性高于灌木林,植物的根际效应在乔木林中表现更为显著;同时乔木林中的优势树种通过根系分泌物的作用显著提高根际土壤细菌多样性指数,而灌木林中优势树种的根际土壤微生物量及多样性均未表现出明显的根际效应。因此,植被的演替通过改变土壤微生物的特性影响植物-微生物-土壤之间的物质和能量循环,进一步影响喀斯特生态系统的稳定和健康功能。     

地图产品质量模糊评价模型的判据选择

研究利用模糊评价方法评价地图产品的质量,特别是4D产品的质量,已经受到越来越多的关注.但是,这些研究一般都没有具体讨论模糊评价模型的适用性问题.本文以目前地图产品质量检验评价实践中的一个通用做法为判据,讨论了正确选择评价模型的重要性.