糠醇树脂改性对竹材物理、力学及防霉性能的影响

为研究糠醇改性竹材的可行性及催化剂的催化效果,分别以马来酸酐和自主研发的复配有机酸为催化剂,通 过真空加压浸渍工艺对竹材进行糠醇树脂改性处理,并对改性后竹材的物理、力学及防霉性能进行测试。结果表 明:1)改性后竹材的增重率分别达到31.03%和25.41%;2)除尺寸稳定性外,改性竹材的大部分性能都有明显改 善,即平衡含水率降低约49%,抗弯强度、弹性模量和顺纹抗压强度均有较大幅度提高,但抗压弹性模量变化不显 著;3)马来酸酐为催化剂的糠醇树脂改性竹材的力学性能改善程度优于复配有机酸;4)改性后竹材对霉菌的防治 效力达100%;5)糠醇改性对竹材尺寸稳定性有显著的负面影响;6)复配有机酸的催化效果可以与马来酸酐相 媲美。      

毛竹纤维饱和点随竹龄的变化规律

竹材的纤维饱和点对于竹材的加工利用具有重要指导意义。以毛竹为研究对象,采用力学法和水分吸着等温线法对毛竹纤维饱和点及其随竹龄的变化规律进行了系统研究。结果表明,两种方法所得的纤维饱和点不同,顺纹抗压强度法0.5龄为36.12%;1.5～4.5龄为(24.49±0.78)%,水分吸着等温线法0.5龄为24.51%;1.5～4.5龄为(18.38±0.42)%;两种方法测得纤维饱和点的绝对数值虽然存在一定差异,但随竹龄的变化规律相同,即从0.5龄到1.5龄降幅明显,大于1.5龄后趋于稳定。     

木质纳米纤维素基材料热传导性能研究进展

木质纳米纤维素基材料,如气凝胶或泡沫,具有原料广泛、生物可降解且多孔性等特征。作为常温常压下使用的非导体材料,其热传导主要取决于气体传导,其次为固体传导,而对流和辐射换热则可忽略不计。研究者致力于通过筛选干燥方式（如超临界干燥、冷冻干燥、气干或者烘干）、优化干燥工艺参数、添加纳米填料以及疏水改性来调控材料的孔径以及超微结构,进而获得热导率低于空气热导率,室温下为25 mW/（m·K）的超级保温材料。这类材料有望替代市场上常见的建筑或包装用石油基保温材料,可极大地减少环境污染压力。文中概述木质纳米纤维素基材料的热传递过程,讨论木质纳米纤维素基材料的热传导及其影响因子和作用机制,期望对开发新型的、具有低热导率的超级保温材料提供参考。     

聚类算法在竹种造纸适应性判定中的应用

以"竹藤种质资源数据库"中126个竹种为基础数据,应用K均值聚类算法(K-means算法)、小批量K均值聚类算法(Mini Batch K means算法)、凝聚层次聚类算法,依据竹种酸不溶木质素、苯醇提取物、综纤维素、基本密度、纤维长度、纤维双壁厚、纤维壁腔比7个特征对竹种筛选分级,遴选优良造纸竹种,分析聚类算法对竹藤种质资源的聚类有效性.结果表明:K均值聚类算法具有最高的卡林斯其-哈瑞本斯(Calinski_Harabaz(CH))指标值(63.568),聚类效果最好,126个竹种分为3级.其中:Ⅰ级造纸竹种,包含糯竹、空竹等51个竹种,适合制作高级纸张;Ⅱ级造纸竹种,包括毛竹、思劳竹等62个竹种,适合在排污能力强的造纸厂做纸浆造纸原料.K均值聚类算法是竹种造纸适应性分析的高效可靠的方法,具有较好的应用前景.     

样品尺寸对竹材顺纹压缩力学性能的影响研究

以毛竹为研究对象,通过对不同尺寸的样品进行顺纹压缩测试,分析样品尺寸对竹材顺纹压缩模量和顺纹抗压强度的影响。结果显示：竹材的顺纹压缩模量与竹壁厚度、样品高度、弧度呈正相关关系,顺纹抗压强度与竹壁厚度、样品高度、弧度呈负相关关系。在弹性变形阶段,样品尺寸的增加会提高维管束的组织比量而增大竹材顺纹压缩模量的计算值,在塑性变形阶段,样品尺寸和弧度会导致提前失稳而降低竹材的顺纹抗压强度。     

木材糠醇树脂改性研究现状与展望

对木材进行糠醇树脂改性能够显著提高木材尺寸稳定性、抗生物及化学侵蚀性和硬度, 降低平衡含水率。木材糠醇树脂改性研究近10年来重新得到关注, 并已在欧洲开始商业化生产, 而国内还未见相关研究报道。文中简要介绍糠醇的性质和用途, 详细阐述国外木材糠醇树脂改性的研究进展、成果和商业化情况, 并对未来研究方向和重点提出自己的看法和见解。     

气干和饱水状态下毛竹4种力学性质的比较

以毛竹为研究对象,测试不同年龄毛竹顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、弯曲模量和顺纹拉伸弹性模量在气干状态(北京,含水率8%)和饱水状态下之间的差异,由此探索竹材力学性能的含水率依赖特性.结果表明:上述4种力学性能指标对含水率变化的敏感程度不同,顺纹抗剪强度和顺纹抗压强度受含水率的影响程度最大,弯曲模量次之,顺纹拉伸弹性模量最小;4种力学性能指标对含水率变化的敏感程度均随着竹龄的增大而降低,但是受影响的程度不同,其中顺纹抗压强度从气干到饱水态的降幅受竹龄的影响最小,最大和最小降幅之间的差值只有3.6%,顺纹剪切强度和顺纹拉伸模量次之,弯曲模量最大,差值为14.77%.     

木材、竹材及其炭化物负载SiO2凝胶的比较

采用单一浓度溶胶浸渍和梯度浓度溶胶浸渍2种方法将SiO2溶胶注入竹材、木材、竹炭和木炭4种材料内部,探讨材料微观结构、炭化前后、溶胶浓度以及浸渍方法对材料凝胶负载率的影响.结果表明:竹材的SiO2凝胶负载率低于竹炭,二者的凝胶负载率显著小于木材和木炭;木材和木炭凝胶负载性能差异与所浸渍溶胶的浓度有关;相比于使用单一浓度浸渍,浓度梯度法浸渍可有效提高材料的负载率.     

不同介质对毛竹润胀效果的影响

以毛竹Phyllostachys edulis为研究对象,采用不同浓度无水碳酸钠（Na₂CO₃）,氢氧化钠（NaOH）,氯化锌（ZnCl₂）水溶液（结合硝酸蒸煮）及去离子水对毛竹材进行润胀处理,以体积、面积变化率作为润胀效果的影响指标,观察毛竹宏观、微观构造的变化,探究在不同水溶液中毛竹材的润胀效果。结果表明:氢氧化钠水溶液与碳酸钠水溶液对毛竹的润胀效果较好;润胀效果随水溶液浓度的变化而变化,氢氧化钠水溶液浓度越低,润胀效果越好,而碳酸钠水溶液则相反,其中0.5 mol·L-1氢氧化钠水溶液和1.0 mol·L-1碳酸钠水溶液对毛竹的润胀效果最佳,体积增大率分别为9.69%和10.57%;直接使用氯化锌水溶液对毛竹进行润胀,润胀效果较差,但低浓度硝酸水溶液预处理可提高氯化锌水溶液对毛竹的润胀效果,其中500 g·L-1氯化锌水溶液浸泡后（100 g·L-1硝酸水溶液预处理）体积增大率为7.98%。同时,通过对润胀前后毛竹横切面不同区域面积的计算,显示在润胀过程中,纤维鞘区域面积变化幅度明显大于薄壁细胞区域面积变化幅度,说明毛竹润胀后体积变化的因素主要来源于纤维鞘分布面积的变化。     

杉木木材管胞纵向弹性模量的研究

通过测定杉木木材薄片小试样的顺纹抗拉弹性模量和气干密度,计算管胞的纵向弹性模量,进而研究杉木管胞纵向弹性模量的株内变异规律及其与微纤丝角之间的关系。结果表明:杉木管胞的纵向弹性模量沿径向变异较大,靠近髓心处管胞的弹性模量较小;管胞的纵向弹性模量沿树干高度方向变化不大。杉木管胞的平均纵向弹性模量为44.06 GPa;随着微纤角的增大,管胞的纵向弹性模量显著降低;当微纤丝角大于24°后,管胞的纵向弹性模量降低的幅度明显减缓。