当代中国人造板工业的发展特点

国家实施天然林保护工程以后，确定在全国１８个省、市、自治区禁伐。但是，对于拥有１３亿人口的大国来说，国家建设和民众生计对木材需求量却有增无减，木材供求矛盾日趋突出。国内外的经验告诉我们，发展人造板生产，是解决这一矛盾的有效措施。中国的人造板工业作为一个独立的工业体系，于２０世纪５０年代初以胶合板为代表开始起步。从那时起到２０世纪７０年代末，以湿法硬质纤维板为代表经历了一个漫长的徘徊阶段，规模小、产量低、品种少、质量差、成本高、用途窄，与中国在世界上的大国地位极不相称。中共十一届三中全会以后，改革…     

线性振动摩擦作用下木材表面材色与硬度的变化

将线性振动摩擦技术应用于木材表面色泽改善和密实化的可行性,着重研究了不同压力和时间振动摩擦作用下的木材表面材色和硬度的变化规律,同时还建立了动态传热模型,研究了摩擦改性过程中的温度和摩擦系数的变化规律。结果表明,摩擦过程中的温度随着时间的延长达到动态平衡的状态,摩擦系数呈现先增大后降低的趋势。材色研究发现,随着摩擦压力的提高和摩擦时间的延长,木材表面的明度值降低较快,红绿轴色品指数有所提高,而黄蓝轴色品指数呈现先增大后降低的趋势;色彩角的研究显示改性后的木材呈现偏向于红黄的颜色。木材表面颜色的变化是由于摩擦生热导致的木材表面化学成分的变化所引起的,线性振动摩擦过程中的压力和时间对于木材表面颜色变化具有显著性影响。木材表面的硬度增加较大,2MPa摩擦30s的工艺条件下木材表面硬度增加达到70.9%。在改性木材厚度为15mm的情况下,改性后木材压缩率的大小随着压力和时间的增大而增大,2 MPa摩擦30s的工艺条件下其压缩率可达12.4%,木材表面的硬度也是随着压缩率的增大而增大。结果表明线性振动摩擦技术在木材表面材色和硬度改性方面的应用具有较大可行性。     

纳米纤维素/聚丙烯酸⁃聚丙烯酰胺双网络导电水凝胶的合成与表征

将AA(丙烯酸)和AM(丙烯酰胺)单体通过自由基聚合及物理交联构建PAAAM(聚丙烯酸-聚丙烯酰胺)水凝胶的基本骨架,再将TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基)纳米纤维素-石墨烯(TOCN-GN)纳米导电复合物作为纳米增强相均匀分散到水凝胶基体中,通过Fe~(3+)物理交联水凝胶中的羧基形成离子配位键,建立更加紧密的交联网络,合成双重物理交联TOCN-GN/PAAAM复合水凝胶。TOCNs起到了纳米增强和协助分散GN的双重作用,而GN在提高力学性能的同时,也赋予水凝胶优异的导电性能。通过对复合水凝胶的化学结构、微观形貌、力学强度和导电性能等分析发现:当TOCNs的质量分数为2.0%,GN的质量分数为0.7%,Fe~(3+)浓度为0.10 mol/L时,导电水凝胶的综合性能最佳,如良好的抗压强度(2.15 MPa)、可拉伸性(当断裂伸长率为568.4%时,拉伸应力到达132.0 kPa)、优异的自恢复性能和抗疲劳能力(60 min内恢复效率高达92.1%)。由于GN和Fe~(3+)的存在,TOCNs可协助GN形成良好的导电通路,电导率可达2.49 S/m。此类复合导电水凝胶有望在可穿戴传感设备领域得以应用。     

稻草包装垫块的试制

企业在生产、包装和运输中广泛使用垫块,很多情况下为一次性使用,每年需求量巨大。目前,我国绝大多数使用垫块的企业,如钢铁厂、造纸厂以及设备制造厂等所采用的多为木质垫块或塑料垫块。据不完全统计,我国每年消耗实木垫块超过10亿根之多,折合木材约760万m3。     

抗菌耐磨实木复合地板的研究开发

通过在实木复合地板表面覆以具有耐磨和杀菌作用的Al2O3和无机银类纳米材料的表层纸，制成了抗菌耐磨实木复合地板。对该新型地板的各项性能进行了测试，并与其他同类地板进行了比较，结果表明，抗菌耐磨实木复合地板具有较高的耐磨性和较强的杀菌能力，各项物理力学指标符合国家复合地板标准的要求。     

低温等离子体预处理对玻璃纤维增强木塑复合材料力学性能的影响

探讨了低温等离子体预处理对玻璃纤维增强木塑复合材料力学性能的影响。结果表明:1)低温等离子体处理可有效改善玻璃纤维和木塑复合材料之间的界面相容性。较优预处理参数为:氧气氛围,处理功率100W,处理时间90s。2)玻璃纤维经等离子预处理可有效提高木塑复合材料的力学性能,但处理功率为200W,处理时间180s时,可能对纤维结构造成破坏,导致复合材料的力学性能降低。3)微观形貌特征显示,处理组复合材料中的应力得到有效传递,纤维破坏形式以断裂为主;纤维及聚合物基体表面存在不同程度的刻蚀,从而增加了比表面积,有利于两者之间的界面相互作用。4)等离子体处理主要通过改变基材表面化学组成及刻蚀作用,两者协同可提高聚合物基体与玻璃纤维之间的界面结合能力。     

纳米纤维素制备技术及产业化现状

近年来,随着人们对于可再生生物质资源转化利用的日益重视,纳米纤维素因其独特的性质而受到广泛关注。纳米纤维素在高性能复合材料、电子产品、催化材料、生物医用材料和能源等领域的潜在应用引起了学术界和工业界的浓厚兴趣。纳米纤维素与有着近100年发展历史的石油化工产品之间的竞争将是大势所趋。林业行业、建筑业、石化行业和制造业之间的密切合作是将绿色纳米纤维素引入大型消费品市场的关键。纳米纤维素的成本和性能非常具有市场竞争力,其两大主要产品为纤维素纳米纤丝(CNF)和纤维素纳米晶体(CNC)。目前,CNF的制备主要是用化学和酶解等方法对纤维素纤维进行预处理,再通过机械解纤法来分离和减小经过预处理的CNF尺寸。CNC则是利用无机酸、有机酸、氧化、酶解、离子液体、低共熔溶剂(DES)或超临界水法对纯化纤维素处理得到的。CNF和CNC未来的市场发展将取决于新型高效溶剂体系的开发(如固体有机酸和DES等),可大量应用纳米纤维素、有效降低总体生产成本的相关产品(如纳米纤维素复合钻井液、纳米纤维素-水泥复合材料和纳米纤维素改性塑料等)的研发,以及纤维素纳米材料的相关国际标准、生理毒性和使用规范的制订,从而帮助相关部门研发和利用纤维素纳米材料。     

基于X-ray CT的载荷作用下木材内部形变研究

  目的  木材是重要的室内装饰和建筑用工程材料,具有易加工,强重比高等优点。作为生物质多孔材料,载荷作用下木材内部结构易发生变化,进而对其力学性能产生重要影响。研究载荷作用下木材内部结构变形可为理解其力学行为提供基础理论支撑。  方法  为探索压缩载荷作用下木材内部空间结构的演变规律,使用微型加载设备对实体木材（花旗松）和胶合材（杨木）试件进行横纹压缩,实时记录加压头位移和加载压力,加载过程中使用X射线断层扫描仪周期性扫描试件,对扫描结构进行三维重建,实现试件内部空间结构可视化,结合力学性能和内部空间结构演变解析实体木材和胶合材力学失效机制。  结果  实体木材在受载时,早材部分密度快速增加,载荷达到25.26 MPa时,晚材部分密度开始增加。早材管胞压溃是木材内部结构变化的主要原因,压溃路径与生长轮平行;晚材结构改变主要体现为树脂道压缩变形和木射线压裂。胶合材在受载时,局部形变集中是杨木内部结构变形的主要原因,尤其是大孔径导管极易压溃;另外,胶黏剂能够明显增加胶层区域杨木刚度,提高导管结构的稳定性。  结论  本研究解析了横纹载荷作用下实体木材和胶合材内部空间结构的演变规律,为优化木材加工工艺和指导木材的科学利用提供了理论基础。新型三维动态检测技术为解析木材力学行为的发生机制提供了新的思路。      

刨花形态自动识别系统的设计与开发

刨花形态以及它们在板坯中的方向性在很大程度上会对刨花板的质量产生影响,因此在板坯铺装过程中对刨花的形态和方向进行监控十分重要。介绍了一种自主开发的刨花形态自动识别系统,可以实现生产过程中刨花形态的自动检测和识别。该系统由LabVIEW、MATLAB等软件与CCD摄像头、图像采集卡和计算机等硬件构建而成,具有可靠性好和识别精度高等特点。     

速生银杏木材胶合板防霉特性的研究

用速生银杏木材和杨木为材料,大豆蛋白胶为胶粘剂制造成的胶合板,它不仅环保,而且银杏胶合板还能起到对人体有益的作用。此种产品主要用在名贵家具、茶叶及其他食品包装等方面,因此对其进行防霉性能的研究是很有必要的。作者对银杏木材胶合板的防霉特性进行了研究,为其在木材加工行业的应用提供了一定的理论基础。