砂磨提高胶结强度的机理

为探查和充实无胶胶合理论,本试验采用浸液高度法测定了砂磨和未经砂磨的椴木单板表面润湿性,并借助木质材料表面粗糙度测定仪和电子自旋共振波谱仪探讨了砂磨对木材界面特性的影响及其提高胶结强度的机理。由试验结果表明,椴木单板经砂磨后,其表面润湿性提高;表面粗糙度降低;砂磨时由于机械应力的作用,使木材表面的聚合物分子降解产生机械自由基。这些自由基参与界面胶结反应。总之,砂磨能改善木材的表面润湿性、表面形态和表面化学特性。这些表面性状的变化均有利于提高界面胶结强度。     

真空热处理粗皮桉木材化学性质的变化

以粗皮桉木材为研究对象,在不同的处理温度下(160、200和240℃)对其真空热处理4 h。为探究热处理前后木材化学性质的变化,对热处理前后木材的高位热值进行了测定与分析;利用紫外-可见光谱、傅里叶变换拉曼光谱和电子自旋共振波谱分析了热处理前后木材化学结构和表面自由基的变化。结果表明:随着热处理温度的升高,木材的高位热值呈逐渐增大的趋势,木材热值的改变与化学组分含量的变化具有一定相关性。紫外-可见光谱显示,热处理材的紫外与可见吸收增强,说明热处理使得木材的共轭和芳香结构以及发色基团增多。拉曼光谱分析表明,热处理材多糖发生降解,木质素部分化学键断裂,木质素化学结构发生改变,热处理过程中木质素发生解聚再缩合反应。电子自旋共振波谱显示,热处理前后木材表面自由基的类型未发生改变,木材表面自由基的数量随热处理温度的升高而增多。     

CCA防腐处理对木材表面特性影响的探讨

本文介绍用ESR,ESCA,IR等仪器对经CCA处理的意大利杨I_(214)(P.XeuramricanaDode I_(214)) 材的表面特性进行探讨,指出经CCA处理后的表面发生一定程度的氧化,产生一定量的自由基。而这种氧化作用却有利于抑制表面的光化学降解,即使在较强的紫外光幅射下,它的ESR,ESCA,IR等谱图变化都不大。而素材经光照后,这三种谱图均有较大的变化,这就是说CCA处理后的木材耐侯性得到了增强。     

氧气和氮气冷离子体处理对木材胶合性能的影响(英文)

采用N2、O2两种等离子体气体分别处理木材,处理功率为300 W,处理时间为5min,将处理后的木材采用MUF胶粘合起来,测试了胶合强度,对冷等离子体处理前后的木材表面接触角、表面能能进行分析;并采用x-射线光电子能谱对处理前后木材表面的化学成分进行了分析。实验结果表明:经N2、O2冷等离子体处理后的木材表面的接触角明显减小,表面自由能明显增大;经冷等离子体处理后的胶合板的平均干状胶合强度和湿状强度均有明显(50%以上)增大;XPS的分析结果表明,经N2冷等离子体处理后,木材表面的氧/碳原子浓度比增加,产生了大量含氧官能团或过氧化物,同时引入了N元素,推测有-NH2生成。     

真空热处理日本落叶松木材化学性质的变化

为了揭示真空热处理对日本落叶松Larix kaempferi木材的作用机制,以日本落叶松木材为研究对象,分别在160,180,200,220和240℃的条件下对木材进行真空-常压热处理4 h。采用X射线衍射法研究了热处理对木材结晶性能的影响;利用傅里叶红外光谱、固体核磁共振和电子自旋共振分析了木材在热处理过程中化学基团和表面自由基的变化。结果表明:经真空度为0.05~0.09 MPa联合常压热处理后,木材纤维素结晶度的变化趋势为先增大,后减小,再增大。未处理材结晶度为36.21%,热处理温度为160,180,200,220和240℃时,木材的结晶度分别为43.56%,46.26%,32.09%,32.66%和37.97%。随着热处理温度的升高,木材中羰基官能团减少,热处理过程中木材半纤维素发生降解脱除乙酰基,酚型木素结构单元增多,醚化木质素结构单元减少。热处理前后木材表面自由基类型未发生改变,随着热处理温度的升高,木材表面自由基的数量增加。真空热处理对半纤维素与木质素产生了不同程度的影响,对纤维素的影响相对较小,通过对不同热处理条件下日本落叶松木材化学性质的分析,进一步阐释了真空热处理对木材的作用机制。图3表2参23     

木材表面自由基与温度的相关性

木材表面自由基与温度间存在着显著的相关性.温度的变化导致木材表面形变产生机械自由基,同时它又影响木材中水分的输运过程.两者的联合作用构成了木材表面自由基与温度变化相关性的复杂性.本文在-196～+180℃温度范围内研究了木材表面自由基浓度的变化规律,并力图揭示其变化机理.     

紫外光下木荷的ESR和XPS分析

分析紫外光照射下木荷产生自由基的规律和表面化学组成及结构的变化。利用电子自旋共振波谱(ESR)和X射线光电子能谱(XPS)技术分别测量紫外光辐照后木荷颗粒的自由基波谱和X射线光电子能谱。结果表明,木荷自由基的光谱分裂因子g=2.003 3,自由基的强度随着辐照时间按Y=1-e-biPt规律增加,紫外光辐照60 min后,木荷表面氧、碳原子比稍有增加,C—C、C—H和C—O含量增加,C=O含量减少,—O—C=O含量增加为原来的2倍左右,说明木荷表面生成了一些含氧官能团或碳的氧化态增高。     

Bonding Performance of Wood Treatment by Oxygen and Nitrogen Cold Plasma

采用 N2、O2两种等离子体气体分别处理木材,处理功率为300 W,处理时间为5 min,将处理后的木材采用 MUF胶粘合起来,测试了胶合强度,对冷等离子体处理前后的木材表面接触角、表面能能进行分析;并采用 x-射线光电子能谱对处理前后木材表面的化学成分进行了分析。实验结果表明：经 N2、O2冷等离子体处理后的木材表面的接触角明显减小,表面自由能明显增大;经冷等离子体处理后的胶合板的平均干状胶合强度和湿状强度均有明显（50％以上）增大;XPS的分析结果表明,经 N2冷等离子体处理后,木材表面的氧/碳原子浓度比增加,产生了大量含氧官能团或过氧化物,同时引入了 N元素,推测有-NH2生成。     

臭氧抑制木材表面光化降解的机理

本文用臭氧溅射椴木单板表面,结果表明:实施这种处理后的木材表面形成一层高氧层(氧含量高于素材),在紫外光的辐射下,集聚在该层中的臭氧也将参与木材表面的自由基反应,这大大减少了原来素材表面的氧参与自由基反应的机会,进而达到抑制木材表面光化降解之目的。     

熏蒸处理对落叶松木材颜色和力学强度的影响

为研究熏蒸处理对木材颜色和力学性能的影响,采用氧硫化碳(COS)、溴甲烷(MB)和硫酰氟(SF)分别在3种不同质量浓度下对落叶松材进行熏蒸处理,用色差分析、力学性能测试、电子扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和红外光谱分析(FTIR)对熏蒸前后木材的物理力学性能和官能团变化进行表征。结果发现:1)使用3种熏蒸剂处理后,落叶松材的颜色均发生明显变化,其中COS熏蒸处理对试样的明度(L*)、红绿轴色度指数(a*)的影响最小;2)落叶松材经过COS熏蒸处理后,顺纹抗压强度、静曲强度、弹性模量均下降,其中顺纹抗压强度下降最明显,在熏蒸剂质量浓度为124.2 g/m3时,顺纹抗压强度下降幅度达13.09%,而静曲强度和弹性模量分别下降9.38%、8.66%;经MB、SF熏蒸处理后,试样的顺纹抗压强度、静曲强度、弹性模量均无明显变化;3)熏蒸后的落叶松材表面微观结构未发生明显变化,但COS熏蒸后木材表面的S元素和SF熏蒸后木材表面的F元素分布密度均有所增加;4)在落叶松红外光谱图中,经MB、SF熏蒸后,碳氧双键和碳氢键明显增多;COS熏蒸后,半纤维素上的碳氧双键伸缩振动减弱,芳香环骨架上的碳氧双键的伸缩振动加强,木质素相对含量增加。      

中密度纤维板磨削时的砂带磨损研究及寿命评判

  目的  砂带磨削作为中密度纤维板生产加工过程中必不可少的工序，直接影响着加工效率和表面质量。目前有关木质材料磨削方面的研究基础较为薄弱，多借鉴金属磨削且多以实木为研究对象，针对人造板砂带磨削的研究极少。在实际生产中，砂带的选择和更换大多依靠工人的经验判断。本研究可以为实际生产中的砂带选择和更换提供科学依据和理论支撑，促进木材加工技术和砂带制造技术向高效智能化方向发展。  方法  本研究以中密度纤维板为试验材料，测试砂带磨削时的磨削效率和表面粗糙度，结合三维形貌图和电镜图，分析砂带磨损对材料去除率和表面粗糙度的影响，并对砂带寿命做出合理预测。  结果  MDF磨削初期磨粒尖锐，材料去除率较高，但随磨粒破碎和脱落，材料去除率下降速度较快；磨削中期材料去除率趋于动态稳定，磨削后期随着磨粒进一步钝化、局部片状脱落，材料去除率再次降低。随着磨削次数增加，磨粒在持续磨损过程中逐渐钝化、顶端直径增大，在试件表面留下渐宽的磨削痕迹，试件表面粗糙度参数S_a和S_dr数值呈下降趋势，磨削前后期粗糙度参数值较分散，中期的粗糙度参数值相对集中、收敛性好。而砂带表面粗糙度参数S_a和S_ku数值在磨削前后期相对集中，磨削中期比较分散。在试验所用120目砂带的情况下，以材料去除率为评价指标时，累计磨削长度23 096 m为砂带的使用寿命终点；以磨削表面粗糙度参数S_a为评价指标时，累计磨削长度18 375 m为砂带的使用寿命终点。  结论  砂带磨损至失效大致可以分为3个阶段，磨削效率与参与磨削的磨粒尖锐度和有效磨粒数量成正比。砂带磨损对磨削表面粗糙度影响较大。磨削加工目的不同，依据不同的考察指标，砂带寿命评判结果有差异，可以通过材料去除率和表面粗糙度的变化趋势对砂带寿命进行合理预测。      

竹材化学成分分析和表面性能表征

系统地研究了不同竹龄、部位毛竹(Phgllochysheterocyclavar.pubscense)化学成分的差异;应用化学光电子能谱仪(ESCA)和红外光谱(FTIR)对竹材的表面性能进行了分析表征。结果表明:不同竹龄竹材抽提物差异较大;竹材从根部到梢部,pH值逐渐增加;从竹青到竹黄,pH值逐渐降低;竹青表面的氧原子大于竹黄表面氧原子的比例;竹材的表面主要以木质素和各种抽提物为主,而纤维素和半纤维素含量明显低于木质素和抽提物;靠近竹青处的竹材表面的半纤维素含量低于竹黄,竹青的表面的羟基震动强于竹黄,且竹青表面的活性自由羟基的数量高于竹黄表面。     

水曲柳磨削的砂带磨损机理研究

目的砂带磨削是木材加工行业的一项重要工艺。分析砂带磨削过程中的砂带磨损机理及其对材料去除率、磨削表面质量的影响,旨在进一步完善木材切削理论,推动新型砂带研发制造。方法本研究以水曲柳为实验材料,通过测定磨削过程中的试件质量变化和表面形貌,就砂带磨损对试件材料去除率和表面粗糙度的影响进行分析,结合试件材料去除率、磨削过程中砂带的质量变化和表面形貌探究砂带的磨损机理,并采用灰色模型预测磨削长度与材料去除率、磨削表面粗糙度之间的定量关系。结果横纹磨削时,材料去除率整体大于顺纹磨削的材料去除率。整体而言,材料去除率与砂带质量随磨削次数的增加而不断减小,试件表面粗糙度呈先增大后减小的趋势。磨削过程中,砂带磨粒出现磨损、破碎以及脱落的现象,造成砂带质量不断减小,磨粒等高性逐渐增加。顺纹方向磨削对砂带磨粒的磨损大于横纹方向磨削。磨粒磨损程度越大,材料去除率越小。当材料去除率降低至3%时,可认为已基本达到砂带使用寿命。结论磨削过程中,等高性越差,材料去除率越高。随磨削次数增加,砂带材料去除能力不断下降,试件表面粗糙度则呈先增大后减小的趋势。均值GM（1,1）灰色预测模型的平均模拟相对误差都在20%以内,适用于水曲柳砂带磨削过程中磨削长度与材料去除率、表面粗糙度之间的预测。      

杨木磨削力的影响因素及最佳磨削参数研究

为研究杨木磨削力的影响因素和最佳磨削参数,通过正交试验设计,研究砂带磨削杨木时磨料粒度、进给速度、磨削速度、磨削厚度对磨削力和法向力的影响,采用直观分析和方差分析研究了影响磨削力和法向力的主要因素,并采用模糊数学综合评判方法对磨削力和磨削质量进行综合评判和优化选择。结果表明:磨削厚度对磨削力和法向力的影响最大,其次为进给速度,磨料粒度和磨削速度对磨削力和法向力的影响较小;杨木的最佳磨削工艺参数为磨料粒度60目、进给速度2.5 m/min、磨削速度10.74 m/s、磨削厚度0.1 mm。      

水曲柳木材涂饰界面特性的研究

用现代先进的表面分析技术、研究了水曲柳与涂饰材料间界面的特性，从微观上定量表征了渗透性及界面层的化学结构中基本基团的变化，初步揭示了木材分子与涂料分子之间的相互作用，特别是聚氨酯漆和硝基漆与木材的不同作用机理。同时说明了用Ｘ射线光电子能谱仪（ＥＳＣＡ）研究木材涂饰界面的特性，也是一种先进而科学的方法。     

碱性脱脂处理对马尾松单板表面特性的影响

对马尾松Pinus massoniana单板进行氢氧化钠碱液脱脂处理,借助电子自旋振动渡谱仪、扫描电镜和表面张力仪分析脱脂处理对马尾松单板表面特性因子的影响。结果表明：稀碱脱脂处理以后,马尾松单板的自由基峰强度降低,但是马尾松单板脱脂前后自由基浓度分别为17．6494和17．6728,几乎没有变化;脱脂前后马尾松单板表面形貌的变化发现,稀碱脱脂处理大大降低了木材的脂含量,但是会增大木材表面粗糙度;脱脂处理以后,马尾松单板表面接触角变小,表面自由能增加了8．63％。图5表2参11     

数控实木门砂光机横向砂光组件的设计与优化

为了解决实木门砂光效率低和质量不理想的问题,笔者设计了数控实木门砂光机。本研究首先对砂光机的整体结构进行设计,阐述砂光机的工作原理。其次,以横向砂光组件砂光过程中产生砂削力及所受载荷为例,建立相对应的数学模型,并进行了分析计算,完成横向砂光组件设计研究。最后,以分析计算的横向砂光组件砂光过程中所受砂削力及负载为基础,对横向砂光组件连接架进行静力学分析,获得相对应的应变云图、应力云图及变形云图,对横向砂光组件的力学性能进行校核并对其结构进行优化;通过模态分析,获得连接架前4阶的固有频率和振型,对横向砂光组件砂光过程中的的振动稳定性能进行检验,证明其结构的准确性。     

棉秆的解剖特性及化学成分研究

对棉秆的解剖特性和化学成分进行系统测定和分析,为棉秆在人造板工程中的利用提供参考。借助光学显微镜对棉秆的显微构造进行了详细的观察和分析,着重应用定量解剖学和显微图像分析技术,研究了棉秆的解剖特征。并参照国家标准对棉秆的化学成分进行了测定。研究结果表明,棉秆纤维形态较好,平均纤维长度为742.7μm,纤维长宽比为37.66,纤维比量为77.28%。棉秆木质部和棉秆皮部的化学组分有明显不同。与棉秆木质部相比,棉秆皮部的各种抽提物含量、综纤维素含量、灰分含量更大,聚戊糖的含量更低。     

刺槐在预处理条件下抽出物对诱发变色的影响

[目的]研究刺槐木材丙酮抽出物在诱发变色过程中所起的作用。[方法]通过对刺槐木材变色前后丙酮抽出物的定性分析,得出变色前后丙酮抽出物的主要成分,进行对比分析,初步得出抽出物对诱发变色的作用。[结果]刺槐在预处理条件下,丙酮抽出物成分发生了变化,羟基、羧基等助色基团在预处理条件下氧化成羰基、酯基等发色基团,且丙酮抽出物的主要成分中含有大量发色基团和助色基团。[结论]羟基、羧基等助色基团在预处理条件下氧化成羰基、酯基等发色基团,使木材的颜色加深;刺槐木材丙酮抽出物的主要成分中含有大量发色基团和助色基团,这些基团间的相互作用使木材颜色加深。