竹炭远红外性能研究及发展趋势

结合红外线产生的机理,简述了远红外材料种类和应用、竹炭远红外材料的研究发展概况。为竹炭及其复合材料的远红外功能评价体系和性能检测标准的建立提供理论参考。     

竹炭比表面积影响因素的分析

选用不同种类、年龄的竹材制备竹炭,考察了炭化温度和炭化时间,以及竹材种类、年龄对竹炭的得率、比表面积等指标的影响。结果表明:竹炭得率受炭化温度和时间的影响显著,竹种之间略有差异,而与竹龄无紧密关系;竹炭比表面积主要受炭化温度和炭化时间的影响,在炭化温度800℃、炭化时间2~3 h下,制得竹炭的比表面积最大。     

竹炭远红外功效的测试与分析

对不同炭化温度、不同保温时间和不同竹龄竹炭的远红外比辐射强度进行了测试,并探讨了不同因素对竹炭远红外功效的影响程度.结果表明,竹炭具有优异的远红外发射功效,炭化温度对竹炭远红外发射功效影响最大,其次是竹龄和保温时间.制备高远红外比辐射率竹炭较优的工艺参数为炭化温度700℃,竹龄4a,保温时间5h,远红外比辐射率可达0.937.     

刺竹炭和毛藤竹炭的性能研究

利用刺竹(Bambusa blumeana Schult.f)和毛藤竹(Dinochloa puberula)2种竹材,在炭化窑中制备竹炭,测定其基本理化性能,进行甲醛、苯等有害物质吸附试验,并用扫描电子显微镜观察其微观结构。结果表明:(1)2种竹炭的基本理化性能有差异,刺竹炭比表面积是毛藤竹炭的2倍多;(2)2种竹炭对甲醛、氨、苯和甲苯均有吸附功能,吸附效果刺竹炭优于毛藤竹炭;(3)从扫描电子显微镜图中可知2种竹炭的微观结构有差异。     

KOH微波活化法处理竹炭的研究

研究了以自制的快速裂解产物竹炭为原料,采用KOH-微波辐射活化法制备竹质活性炭.利用正交试验探讨了不同因素对竹质活性炭性质的影响.最佳工艺条件为KOH质量分数 25 %,浸渍时间 24 h,微波功率 800 W,活化时间 7 min,所制备的活性炭产品的碘吸附值为 1 239.08 mg/g,亚甲基蓝吸附值为 274.95 mg/g,比表面积为 1 394.16 m2/g,亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准(GB/T 13803.2-1999)的2.04倍,同时测定了活化前后竹炭的红外光谱.结果表明,活化后竹炭表面结构有了较大的修饰,增加了较多的表面化学官能团,从而提高了竹炭的比表面积和吸附性能.     

竹炭的烧制工艺与理化性能关系初探

在实验室中，采用SX2-5-12型箱式电炉，以3种不同的工艺和4种不同的碳化终点温度进行了竹炭烧制工艺与理化性能关系的初步研究。结果表明：①竹炭的烧制工艺，尤其是炭化的终点温度对竹炭性能的影响是明显的。实际生产中，根据窑型进行工艺优化是完全必要的；②炭化的终点温度越高，挥发分含量与精炼度等级值越小，灰分与固定炭含量增加，电导率增大，竹炭密度相应提高，竹炭的热值渐趋稳定。     

高比表面积竹炭基活性炭的孔结构对电容性能的影响

以毛竹为炭前驱体,KOH作活化剂,制备具有高比表面积的活性炭(HSAAC)材料,考察了KOH与竹炭的质量比(碱炭比)对活性炭孔结构、吸附性能和电容性能的影响。结果表明:随着碱炭比值的增加,活性炭的比表面积、中孔容积和总孔容增大,微孔孔容先增大后减小;碘吸附值、亚甲基蓝吸附值均呈现先增大后减小的趋势,碱炭比值为4时达到最大,分别为2 168和569 mg/g。当碱炭比值为4时,可制得比表面积为2 610 m2/g、总孔容为1.24 cm3/g(其中微孔孔容0.81 cm3/g,中孔孔容0.382 cm3/g)的活性炭材料。以其为电极材料组装的电容器在30%H2SO4电解液中的比电容为206 F/g。     

2种广东丛生竹炭性能的研究

利用广东小叶龙竹和马来甜龙竹2种丛生竹,在砖土窑设备中炭化制取竹炭。测试分析其基本理化性能,进行甲醛、苯等有害物质吸附特性试验,并用扫描电子显微镜分析其微观结构。研究结果表明:(1)2种丛生竹炭的基本理化性能差异不明显,但小叶龙竹炭比表面积是马来巨竹炭的3倍,相差比较大。(2)2种竹炭对甲醛、氨、苯和甲苯都具有吸附功能,但吸附的回归方程不同,吸附效果小叶龙竹炭比马来巨竹炭好。(3)经电子扫描电镜观测2种竹炭的微观结构是有差异的。     

竹炭理化性能的测试和分析

参考相关国家标准,对浙江省18家竹炭厂216组竹片炭的含水率、密度、灰分、挥发分、固定炭含量、燃烧热值、电阻率和pH值等理化性能进行测试.应用Matlab软件,采用概率密度分布方程、主分量分析和方差分析方法对竹炭的理化性能进行分析.结果表明:不同的竹炭生产厂家生产的竹炭理化性能差异极显著,而同一厂家生产的竹炭理化性能差异不显著;竹炭的理化性能相关性不紧密;挥发分和灰分与热值和pH值因子负荷量为异号,呈负相关;固定炭与热值和pH值因子负荷量为同号,呈正相关;灰分和密度与电阻因子负荷量为异号,呈负相关;灰分和密度与电导率因子负荷量为同号,呈正相关.     

竹炭的烧制工艺与理化性能关系的初探

在实验室中，采用SX-2-5-12型箱式电炉，以3种不同的工艺和4种不同的炭化终点温度进行了竹炭烧制工艺与理化性能关系的初步研究。结果表明1竹炭的烧制工艺，尤其是炭化的终点温度对竹炭性能的影响是明显的。实际生产中，根据窑型进行工艺优化是完全必要的；2炭化的终点温度越高，挥发分含量与精度等级值越小，灰分与固定炭含量增加，电导率增大，竹炭密度相应提高，竹炭的热值渐趋稳定。     

热处理工艺对竹材蠕变性能的影响

采用不同热处理温度和时间对6年生毛竹进行改性处理,并分析其蠕变特性的变化规律。结果表明:当热处理温度为140℃时,蠕变柔量随热处理时间的增加而减少;热处理温度为220℃时,蠕变柔量随热处理时间的增加而增加;热处理温度180℃的竹材恒定蠕变阶段的蠕变速率大于140℃时的蠕变速率,蠕变柔量由低温时随热处理时间增加而降低,向高温时随热处理时间增加而增加转变过渡。热处理时间为2和4 h时,其蠕变柔量随热处理温度升高而降低,减速蠕变阶段变化较为接近;而热处理时间为6 h时,其塑性随热处理温度的升高而增大,蠕变柔量也随之增大。     

热处理对慈竹重组材性能的影响

以丛生竹类的慈竹竹篾为原料,运用不同的热处理温度对其进行高温热处理并压制慈竹重组材,对热处理前后慈竹的化学组分进行分析,并对慈竹重组材的物理力学性能进行测定。研究结果表明,当热处理温度从190℃上升至210℃后,慈竹化学组分和慈竹重组材力学性质出现急剧的变化,保证力学强度的前提下,考虑户外用材的尺寸稳定性及生物耐久性的要求,可选用热处理温度190℃,热处理时间2 h的热处理工艺。     

热处理方法对竹材失重率的影响

研究了热压法和汽蒸法两种热处理方法下的竹材失重率。在不同的热处理工艺下竹材的失重率是不同的,诸多影响因素中热处理温度是最主要的影响因素。随着热处理温度和热压时间的增加,竹材的失重率增大,特别是180～200℃阶段,竹材失重率增加的趋势较为明显。热处理方式的变化对其有影响,汽蒸法热处理的竹材失重率较小。     

硅铝凝胶改性防腐剂对竹材表面颜色的影响

为考察硅铝无机防腐处理对竹材表面颜色的影响,以毛竹为材料,采用不同热处理溶液浓度(0、25%、50%、100%)、处理温度(140、160、180℃)和处理时间(1、2h)分别对其进行处理。依照标准色度系统指定表征防腐处理前后竹材表面颜色,通过颜色总色差、明度、红绿色指数、蓝黄色指数的变化,探讨防腐处理工艺参数对竹材表面颜色的影响。通过傅里叶红外光谱和X衍射光谱分析防腐液与竹材结合方式,并使用场发射扫描电子显微镜观察对比处理前后防腐液在竹细胞腔内的分布情况。结果表明,防腐液浓度对竹材色差变化影响较大,随着浓度的增大,竹材色差也随之增大。热处理工艺的处理温度与处理时间对竹材表面颜色的影响也符合传统木材热处理色差变化规律。微观检测发现,防腐剂不仅与纤维有化学键结合,也通过物理吸附以分子团聚形式附着填充在细胞腔内部。     

竹材材性研究概述

在查阅国内外竹材材性研究文献的基础上,系统总结了竹材解剖、物理、力学和化学性质研究的进展并对竹材材性与加工利用的关系的研究提出了一些建议:(1)竹材材性变异大,有必要将性质差异委胸有成竹的单元(如竹篾、竹碎料等)进行分类,然后在对现有的竹材人造板生产工艺进行适当调整的基础上将分类后的竹材单元进行重组、加工、利用;(2)在竹材材性研究方面已做得很多,目前有必要加强竹材人造板性能、开发竹材人造板新用途的研究;(3)竹材天然防霉、防腐性差,竹材防霉防腐剂的开发、防护处理后竹材的物理力学性能等方面都需加强研究。     

炭含量对竹炭/高密度聚乙烯复合材料电磁屏蔽和力学性能的影响

为了探究竹炭含量对竹炭基复合材料性能的影响,以竹炭(BC)和高密度聚乙烯(HDPE)为原料,采用熔融挤出-模压成型工艺制备竹炭/高密度聚乙烯(BC/HDPE)复合材料,通过对不同竹炭含量的BC/HDPE复合材料进行测试,研究炭含量对复合材料力学性能、热性能、电磁屏蔽性能以及微观结构的影响.结果表明,竹炭对BC/HD...     

竹炭对草本花卉生长的影响

通过竹炭颗粒与清水沙等混合物作花卉栽培基质,种植蝴蝶花、吊兰、万年青等花卉试验。结果表明：(1)竹炭颗粒能改善土壤的理化性质,提高土壤的pH值、孔隙度和持水率,提高速效N、P、K,Ca、Mg、Fe的含量,分解和吸附Cu、Zn、Mn等重金属元素。(2)竹炭颗粒基质能促进植物根、茎、叶生长和花蕾的形成,且随其用量的增加出现先促进植物生长后抑制植物生长的现象,且以每样土壤中添加竹炭颗粒15～25g为最佳。(3)不同竹炭颗粒配比组花卉各生长因子明显好于对照组。以15g竹炭颗粒基质种植吊兰各项生长因子最好。     

Effects of heat treatment on some properties of MDF (medium-density fiberboard)

This work investigated some mechanical, physical and free formaldehyde emission properties of heat-treated MDF. For this purpose, MDF panels were subjected to varying heat treatment temperatures (155°C, 165°C and 175°C), durations (2.5?h., 3.5?h. and 4.5?h.) and waiting times after hot pressing (30?min., 120?min. and 600?min). Thickness swelling (TS), water absorption (WA), free formaldehyde emission (FFE), bending strength (BS), modulus of elasticity (MOE), tensile strength perpendicular to fibers (TSPF) for treated and untreated samples were tested and evaluated statistically. Consequently, after the heat treatment values of tensile strength, bending strength and modulus of elasticity were almost negatively affected relatively, but the thickness swelling and water absorption and quantities of free formaldehyde were improved positively of MDF samples.