杉木改性复合木材的制备及性能研究

为改善速生材杉木木材的性质,实验中先后用硫酸铝和水玻璃溶液处理速生材杉木木材。浸入木材的铝离子与硅酸根离子结合,在木材微纤丝间隙和管胞（或纤维）的胞腔中生成硫酸铝沉淀,从而使木材中填充大量的无机物,得到杉木无机复合木材。无机复合木材的尺寸稳定性显著提高,抗收缩系数可达34．21,稳定系数达80％以上。同时,复合木材除抗冲击韧性略有下降外,其余如抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度及硬度等主要力学性能指标均明显提高。     

杉木-纳米CaCO_3复合材料结构表征及其复合机理分析

用SEM和TEM观察与表征该复合材料的微观结构,表明改性物质纳米粒子在杉木中的结合方式与单纯加入有机高分子或无机微米粒子有很大差别,并发现凝胶中的纳米CaCO3粒子多数以纳米尺度分布在木材细胞壁上,部分则沉积在木材中的纳米空间;基于二元复合理论,结合XRD和EDXA等,分析了其复合机理,结果表明:纳米CaCO3可与杉木木材形成良好的复合;纳米CaCO3与木材组分既有原位复合,但主要是其表面的大量不饱和残键以及游离羟基与杉木木材细胞壁主要组分—纤维素和半纤维素上的羟基形成化学结合。     

木材/无机纳米复合材料研究现状与展望

在纳米材料特征、制备方法、纳米复合材料等方面研究成果的基础上,国内外的学者对木材无机纳米复合材料进行了初步研究.研究表明,木材内部具有容纳纳米粒子的纳米空间,它存在于木材细胞壁上的微细纤维之间;并存在能与纳米粒子结合的活性基团;可用溶胶-凝胶法(sol-gel)、原位插层合成法、注入填充法等方法,形成木材/无机纳米复合材料;木材原有性能均能有不同程度的提高,甚至有可能产生全新的性能.基于木材的特点,以木材/无机纳米复合材料的工业化研究为目标,分析木材/无机纳米复合材料的制备、检测与分析表征的研究现状,提出研究建议与展望,主要包括无机纳米材料的筛选、表面改性和分散处理、纳米粒子与木材复合的途径和复合机理研究、木材/无机纳米复合材料的结构表征和性能分析及其应用研究等.     

伴生树种对人工林酸枣材性的影响

对不同伴生树种人工林酸枣木材物理力学性质和化学组分的测定和比较分析,结果表明:伴生树种马尾松和杉木提高了酸枣人工林木材密度、干缩系数、差异干缩和力学强度及其波动性,且杉木的影响大于马尾松;伴生树种马尾松和杉木对酸枣人工林木材物理性质影响不显著,杉木对酸枣人工林木材除弦面硬度和冲击韧性外的其它力学强度指标的影响极显著或显著,而马尾松对酸枣人工林木材力学强度指标均影响不显著;马尾松降低了酸枣人工林木材抽出物含量、纤维素含量和木素含量,提高了酸枣人工林木材戊聚糖含量,而杉木影响正好相反。     

无机质复合木材研究进展

简述了扩散法和溶胶-凝胶法制备无机质复合木材的研究现状和机理, 指出无机质复合木材的制备正朝着多元复合、无机有机共混的方向发展。今后研究应在先进研究方法的基础上, 在不削弱木材多孔结构的前提下, 以强化细胞壁为主要目标制备无机质复合木材, 赋予人工林木材高强度、高性能。     

几种木材中硅石的研究

要实现木材-无机质复合材的人工模拟,其关键还是在于研究和探讨木材生物矿化的机理,因此要对木材中无机物的情况进行研究,从而获取生物矿化所形成的木材/无机质复合材料的形成机理,以此来指导木材的生物改性或木材/无机复合材的仿生合成。本文采用光学显微镜对几种木材/二氧化硅生物矿化复合材中硅石的分布进行观察发现:硅石主要分布在木射线细胞中,大量的晶体在木射线细胞以及轴向薄壁细胞中均有分布;采用重量法对几种木材/二氧化硅生物矿化复合材中二氧化硅含量情况进行测定表明:子京、山油柑、柚木、柠檬桉、山竹子等5种木材/二氧化硅生物矿化复合材中二氧化硅含量分别为1.5106%、0.8941%、0.8654%、0.2155%、0.1676%。     

生物矿化原理与木材纳米结构复合材料

为促进传统木材改性技术产生新的发展 ,将生物矿化概念导入到木材科学与技术的研究领域中。本文综述了生物体系中生物矿化作用的基本内涵 ,探讨了基于这些原理之上的木质基纳米材料控制合成的构想 ,即通过立木形成层细胞分生的有机分子和无机离子在界面处的相互作用来设置矿化位 ,调节微环境 ,建立饱和溶液、提供有机质、搬运离子、加入添加剂等来控制生物矿化作用的方向和过程 ,实现用活立木制备木材纳米结构复合材。     

木材无机改性的方法

为了改善低密度、幼龄材等低质材的性能,以便能代替天然大径材,缓解我国目前木材的供需矛盾,可通过无机物改性木材而制得无机复合木材来替代天然优质材。采用无机物改性木材,可有效地提高低质木材的力学强度,防腐和阻燃等性能。本文介绍采用无机盐类、无机氧化物(SiO2纳米粒子、Al2O3、TiO2等纳米粒子)和天然矿土等无机材料对木材的改性方法及各种无机改性方法的基本原理,并阐明各种无机改性处理方法对木材材性的影响。     

杨木浸渍填充改性实验

通过浸渍填充碳酸钠和氯化钙两种不同的无机盐溶液,使浸入木材的钙离子与碳酸根离子结合。在木材微纤丝间隙和管胞的胞腔中生成稳定的固体化合物碳酸钙,从而使杨木中填充了大量的无机物,得到无机复合木材。实验表明当温度为60℃、CaCl2溶液浓度为40%、Na2CO3溶液浓度为25%时,木材增重率最大,可达32.4%;而且处理过的杨木试件的硬度均比未处理高,且硬度平均提高24.36%。     

杉木—三年桐混交林复合经营模式效果评价

对杉桐复合经营效果进行了调查研究。结果表明,杉木-三年桐复合经营能有效地利用林地空间,提高林分的光能利用率,5a生林分总生物量是杉木纯林的1.92倍,其干材生物量比杉木纯林增加72.6％,有效地提高了木材的经济产量。同时复合经营模式还具有较高的短期经济收益和较强的培肥土壤功能,在南方杉木产区具有重大推广应用价值。     

杉木/钙基蒙脱土插层复合材的结构表征

为了对杉木/钙基蒙脱土插层复合材的结构进行表征,笔者通过色差计测定其颜色,通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)测定了其微观结构.研究结果表明:1.通过色差计可见,杉木/钙基蒙脱土插层复合材的颜色比未处理杉木深,但杉木的天然纹理并没有被改变.2.通过SEM可见,钙基蒙脱土全部或基本充实整个细胞腔和纹孔腔,且填充完整连续,与细胞壁紧密接触.但杉木的填充存在不均匀性,单个细胞和纹孔中,其填充程度也有差异.3.XRD证明,杉木/钙基蒙脱土捕层复合板材中水溶性酚醛树脂插入到钙基蒙脱土层间,为插层型复合材料.蒙脱土和酚醛树脂在一定程度上撑大了杉木的无定区域.     

Optimum preparation technology for Chinese fir wood/Ca-montmorillonite （Ca-MMT） composite board

For this study, an intercalation compounding method was used to prepare Chinese fir wood/Ca-montmorillonite （Ca-MMT） composite board to improve its properties such as surface mechanical properties, flame retardance and dimensional stability. By virtue of water-soluble phenolic resin （PF）, Chinese fir wood and Ca-MMT were mixed by pressure and vacuum impregnation. The optimum impregnation technology of Chinese fir wood/Ca-MMT composite board was obtained by using an orthogonal design and a single factor design of pressure and vacuum impregnation, using weight percent gain （WPG） as the basic index. The results are as follows： 1） On the basis of the orthogonal design and an actual experiment, the optimum preparation technology of Chinese fir wood/Ca-MMT composite board is 20% PF resin dispersion concentration （wt%）, 1.0 CEC amount of organic intercalation agent, 0.098 MPa vacuum degree, 5% concentration of Ca-MMT and 1.0 MPa pressure. 2） The WPG of the composite board samples of 450 mm length was much larger than that of the samples of 600, 750 and 900 mm length. Warm water extraction contributed little to WPG     

Effect of Wood Variables on the Properties of Wood Fiber-Polypropylene Composites

The effect of wood species (Chinese fir and Poplar), wood fiber content (10%, 25%, 40%) and wood fiber sizes (16 to 32 mesh, 32-65 mesh, above 65 mesh) on the properties of the wood fiber-Polypropylene composites were studied in this paper. The results indicate that the effect of wood fiber content and size in composite were more important than that of chosen wood species. Compared with polypropylene without wood fiber, the flexural strength of the composites increased when adding wood fiber into polypropylene, but the tensile and unnotched charpy impact strength decreased. And the above strength decreased with the wood fiber content increasing. When the wood fiber size becoming smaller (in higher mesh), the strength increased. In the comparison of wood species, the properties of composite using Chinese fir wood were better than that of Poplar, but not significant. The dynamic mechanical properties of the composites and PP were also tested and analyzed in this paper.     

木束条尺寸对杉木积成材性能的影响研究

为了探索较佳的木束条尺寸,以提高杉木积成材的质量,研究了不同尺寸的杉木木束条对杉木积成材性能的影响规律,结果表明:木束条的长度对杉木积成材的纵向静曲强度、弹性模量、24h吸水厚度膨胀率有较大的影响;木束条的厚度对杉木积成材纵向静曲强度、弹性模量的影响不大,但对24h吸水厚度膨胀率、内结合强度有较大的影响;木束条的宽度对杉木积成材的物理力学性能影响极小,不存在统计意义上的影响;木束条的较佳尺寸为:长度120 mm,宽度4mm,厚度2.5 mm.     

杉木木材性质研究进展

文中重点对杉木的木材解剖性质、物理力学性质、化学性质的研究现状进行了归纳和分析, 并针对影响杉木木材性质变异规律的生长因子进行了总结, 最后就杉木木材性质的研究方法、趋势提出了几点建议。     

Effect of different drying methods on liquid penetration of Chinese fir plantation wood

Chinese fir plantation sapwood and heartwood boards were treated by three drying methods: radio frequency-vacuum drying (RFVD), conventional kiln drying (KD) and high temperature drying (HTD). The maximum amount of dyeing solution uptake by the capillary rising method was used to evaluate the liquid penetration of the treated wood. The pit aspiration ratio was determined by a semithin section method. Changes in wood microstructure were investigated using scanning electron microscopy. The results show that liquid penetration of Chinese fir sapwood after RFVD is significantly higher than that after KD and HTD. Liquid penetration of Chinese fir heartwood after RFVD is higher than that after HTD. Liquid penetration of Chinese fir sapwood is significantly higher than that of heartwood after three drying treatments. Low pit aspiration ratio and cracks of some bordered pits are the main reasons for the increase in liquid penetration after RFVD treatment. __________ Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2006, 42(10): 85–90 [译自: 林业科学]     

聚乙烯醇缩甲醛胶对杉木木材的物理与力学性能的影响

对杉木素材与聚乙烯醇缩甲醛浸渍处理材的物理与力学性能进行了对比研究,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了改性剂在木材中的分布情况。结果表明:随着改性剂浓度的提高,改性材的气干密度和抗缩系数均逐渐提高,气干密度最大可达0.4 g/cm3,提高了5.7%,抗缩系数最大提高了18.8%;改性材的吸水率逐渐下降,最多下降了21.1%;当改性剂浓度为30%时,改性材的破坏极限和弹性模量分别提高了6.7%和35.3%;当改性剂浓度为15%时,静曲强度下降了9.9%。SEM结果表明,改性剂填充于部分木射线以及交错纤维间的空隙中。     

杉木冷冻干燥材和气干材液体浸注性的比较研究

A comparative study was conducted on liquid penetration of the freeze-drying and air-drying sapwood and heartwood lumber of plantation Chinese fir （Cunninghamia lanceolata）. The maximum amount of dyeing solution uptake by the capillary rise method was used to evaluate the liquid penetration properties of the treated wood. The pit aspiration ratio was determined by semithin section method. Changes in wood microstructure were investigated using scanning electron microscopy. The results showed that compared with air drying, the freeze drying had a significant effect on liquid penetration of sapwood and heartwood of Chinese fir. The liquid penetration of sapwood is significantly higher than that of the heartwood for both drying treatments. Low pit aspiration ratio and cracks of pits membrane of some bordered pits are the main reasons for increasing liquid penetration after freeze drying treatment.     

杉木遗传育种研究进展与对策

概述了我国杉木遗传育种研究的进展，针对存在的问题提出了对策，以期推动杉木良种化的进程。建议今后在杉木的遗传育种方面加强以下5个方面的研究：杉木制浆造纸纤维用材育种研究，杉木装饰用材育种研究，杉木营养遗传育种研究，杉木种子园技术及优良材料的区域试验，杉木优良种质基因资源选择收集和第3代育种研究。     

屏边杉木林基地县速生丰产育林技术探讨

屏边是我省杉木生产基地之一，其速生丰产技术的研究，对我省用材林的生产发展有着重要意义。本文根据林分密度效应规律，经过统计分析，优化计算，编制该县人工杉木密度管理图，立地指数图表，并对林分适宜密度变化规律及抚育间伐技术等营林措施进行了讨论，精度符合要求，可用于生产。