常压高温热处理对红竹竹材物理力学性能的影响

以红竹Phyllostachys iridescins为研究对象,研究了常压高温热处理温度（110,130,150,170℃）与处理时间（1,2,3 h）对红竹竹材物理力学性能的影响。结果表明:热处理后红竹材的物理力学性能优于未处理竹材,热处理温度是影响竹材性能的主要因素;在110,130,150,170℃热处理温度下,圆竹材顺纹抗压强度增长率为35.90%~52.01%,圆竹材顺纹抗剪强度增长率43.24%~90.99%,圆竹材抗弯强度增长率42.47%~122.58%,圆竹材径向环刚度增长率2.14%~52.55%;170℃热处理竹材的各项干缩性能较好;130℃和150℃热处理竹材的力学性能相近。综合各因素,适宜原竹家具用材红竹竹材的热处理工艺为温度130℃,时间2 h。     

竹材气相氟化处理的尺寸稳定性和防霉性能

  目的  以氟气作为改性剂,利用其较强的渗透性和反应活性与木材细胞形成化学键,达到长效存留和改性竹材的目的。  方法  将4年生的毛竹Phyllostachys edulis置于管式反应器中,通入质量百分比为25%的氟气,在150℃下反应4 h。为了进一步提高氟化效果,先用不同质量分数硫酸预处理竹材,再进行高温氟化处理。  结果  氟化反应主要发生在木质素上。氟化材红外光谱说明氟化处理材在739 cm-1处产生了表征碳氟键（C-F）的新峰,浓硫酸预处理氟化竹材在878和1 088 cm-1出现木质素苯环氟多取代（C-F_n）吸收峰。X射线光电子能谱中结合能为687.8 eV的C-F特征峰和689.2 eV的C-F₂特征峰证实了氟化处理竹材中C-F_n键的生成。热氟化试块在3次吸湿-干燥和吸水-干燥循环中平均抗胀率分别为19.1%和7.5%。硫酸预处理能进一步提高氟化材的尺寸稳定性,其中20 g·kg-1的硫酸预处理氟化材效果最为显著,平均抗胀率分别达31.0%和15.8%。防霉测试显示氟化处理材对木霉Trichoderma viride、青霉Penicillium citrinum和黑曲霉Aspergillus niger混合霉菌的抑制效果不明显,硫酸预处理后的氟化材防霉性能有所增加。  结论  竹材气相热氟化能对竹材内部进行改性,处理后的竹材尺寸稳定性和防霉性能均优于未处理竹材。利用氟气对竹材进行气相改性是一种渗透性强、反应活性高的竹材改性新技术。     

重组竹方材增湿软化工艺

针对重组竹方材含水率低、密度大且难刨切的现状,采用不同压力的加压浸注和不同温度的水煮软化工艺对重组竹方材进行增湿软化处理,研究增湿软化后重组竹方材的增重率、传热及硬度的变化情况。研究结果表明:随着压力的增大和时间的延续,重组竹方材的增重率逐步增大,压力1.2 MPa以后增重率增加不明显;随着水煮软化温度的升高和时间的延续,重组竹方材的增重率变化率呈增大的趋势,36.0 h后增大趋势变缓;重组竹内部温度在8.0 h时已趋于稳定。硬度测试结果表明,经过加压浸渍和水煮软化后,重组竹材的硬度下降明显,和未处理材相比下降了36.2%,而重组竹表面的裂纹长度和宽度有所增加,和未处理材相比裂纹平均长度增加了21.1%,平均宽度增加了16.7%。说明采用加压浸注和水煮软化的生产工艺能对重组竹方材起到较好的软化效果,但也在一定程度上影响了其表面的裂纹长度和宽度。图4表2参16     

竹纤维素增强复合膜的制备及性能

为扩大竹纤维素的利用范围,以竹材加工废弃物为原料,研制竹纤维素增强复合膜绿色食品包装材料。采用硫酸水解和超声波辅助法制备竹纤维素,将其作为增强材料分别与壳聚糖和羧甲基纤维素制备成2种复合膜。通过扫描电镜(SEM)及傅立叶红外光谱(FT-IR)分析,发现竹纤维素形状为棒状,直径约为500 nm,长度为500～600μm,而且其红外谱图显示具有纤维素的特征官能团结构。对壳聚糖-竹纤维复合膜和羧甲基纤维素-竹纤维复合膜的物理性能进行测试,结果表明:复合膜的表面粗糙程度随竹纤维素含量增加而增大,并且复合膜的透湿性能和透光性能也会降低。2种复合膜的力学性能测试结果为:随着竹纤维素的加入量增加,复合膜的拉伸强度增加,复合膜拉伸模量提高,而复合膜的断裂伸长率降低,说明竹纤维素可以作为一种较好的增强材料使用。竹纤维素的加入对壳聚糖-竹纤维复合膜物理性能的改善更明显,壳聚糖-竹纤维复合膜有望作为食品包装材料应用。     

竹材加工剩余物耐盐性高吸水保水材料的制备及性能

竹材加工剩余物是丰富的可再生资源,且在培肥土壤、改善土壤微量元素等方面有积极作用。利用竹材加工剩余物制备高吸水保水材料,不仅使天然资源得到有效利用,还可以降低高吸水保水材料的成本,增加材料的复合功能。利用竹材加工剩余物为原材料,接枝丙烯酸、丙烯酰胺单体制备耐盐性高吸水性树脂。以过硫酸钾作为引发剂,通过将单体丙烯酸（AA）在一定条件下接枝到竹纤维上的共聚反应合成吸水性树脂,研究单体中和度、竹粉加入与否、引发剂用量、单体用量、碱液种类等对接枝共聚产物吸水树脂的吸水率的影响。碱液种类选取300.00 gkg－1氢氧化钠水溶液、丙烯酸中和度为60.0%,引发剂用量为0.04 g,引发剂与单体丙烯酸同时加入、单体丙烯酸的用量为8.0 mL时吸水率高,达718.20 gg－1。图1表4参12     

木陶瓷的制造(Ⅲ)--烧结温度和树脂质量分数对木陶瓷制造的影响

试样经高温烧结后,相对高温烧结前绝干试样的炭得率、体积剩余及木陶瓷产品密度与树脂质量分数呈正相关,与烧结温度呈负相关.在实验范围内,树脂质量分数主要影响中密度纤维板木陶瓷产品的厚度变化,而烧结温度对产品的平面尺寸和厚度变化都有较大影响.     

基于热重红外联用技术的竹综纤维素热解过程及动力学特性

利用热重红外联用技术(TG-FTIR)研究了竹材综纤维素在不同升温速率下(5.0, 10.0, 15.0, 20.0和30.0℃·min-1)的热解特性和热解动力学。热重分析/热重一次微分曲线(TG/DTG)表明:竹材综纤维素热解可分为干燥、快速裂解和慢速裂解等3个阶段; 随着升温速率增加, TG/DTG曲线往高温一侧移动; 竹综纤维素热解过程发生复杂的化学反应, 包括多重、平行和连续反应; 热解挥发分主要由小分子CO, H₂O, CH₄和CO₂, 以及一些醛类、酮类、酸类、烷烃、醇类和酚类等有机物组成。利用无模式函数积分法, 即Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)积分法, 对其热解动力学进行研究。结果表明:竹材综纤维素的活化能随着转化率的升高先增大后减小再增大, 活化能数值的变化与纤维素/半纤维素不同的热解特性有紧密联系。     

不同因素对竹柳枝桠材重组木性能的影响

竹柳Salix discolor枝桠材的直径小,是重组木的好原材料。试验结果表明:在竹柳重组木为密度0.9 g·cm-3,脲醛树脂(UF)施胶量15%,枝桠材直径5~10 mm,木束长度150和450 mm,热压温度140℃,加压时间20 min,木束含水率6%条件下制得的竹柳重组木静曲强度为102.04 MPa,内结合强度1.99 MPa,2 h吸水厚度膨胀率3.78%,其值均达到或超过LY/T 1984-2011《重组木地板》行业标准的要求;扫描电子显微镜(SEM)图像表明:用脲醛树脂压制的竹柳重组木的管孔被压缩成椭圆形,但细胞壁本身并没有被压溃,仍然保持了其完整性,木束表面附着的胶黏剂均匀;X射线能谱(EDAX)表明枝桠材直径≥10 mm制得的重组木的碳氧比为0.55,枝桠材直径5~10 mm为0.60,枝桠材直径为≤5 mm为0.62。说明枝桠材直径对碳氧比有影响;且枝桠材制成的重组木的碳氧比高于枝桠材本身的碳氧比(0.41)。     

竹集成材高频热压过程中板坯内温度的变化趋势

以毛竹Phyllostachys edulis集成材为研究对象,在不同条件下进行高频热压,通过对竹集成材板坯高频热压过程中芯层温度变化的统计分析,得到了竹集成材高频热压过程中板坯温度的变化规律。结果表明:在试验条件范围内,随着板坯含水率从6%增加到18%,涂胶量从200 g·m-2增加到300 g·m-2,板坯的温度明显升高。升温过程可以分为快速升温和慢速升温2个阶段。在快速升温阶段板坯内的温度随板坯初含水率、涂胶量及加热时间的提高而递增;在慢速升温阶段板坯初含水率及涂胶量对板坯内的温度的影响很小,板坯芯层升温速度随加热时间的增加而减少。通过试验数据分析,得出较优的高频热压胶合工艺条件为:涂胶量300 g·m-2,竹条含水率12%,高频热压时间7 min。     

五节芒纤维素纳米晶体制备工艺的正交分析

为高效利用五节芒Miscanthus floridulus,通过硫酸酸解五节芒纤维素制备了纤维素纳米晶体(CNC),并采用正交分析法考察了硫酸质量分数、酸解时间和反应温度对五节芒CNC产率、悬浮液稳定性和CNC尺寸的影响。透射电镜(TEM)研究结果表明:用酸解法可成功制备五节芒CNC,CNC为刚性棒状结构,长度为100~200nm,直径为5~15 nm,产率为25%~50%。动态光散射(DLS)和Zeta电位测试发现,五节芒CNC悬浮液的稳定性很好,DLS得到的CNC流体力学直径略小于由TEM观察到的CNC长度。正交分析表明,3个工艺参数对CNC产率的影响依次为:硫酸质量分数(P=0.03),酸解时间(P=0.06),反应温度(P=0.35);对CNC流体力学直径的影响依次为:硫酸质量分数(P=0.03),反应温度(P=0.22),酸解时间(P=0.38)。制备五节芒CNC的最优工艺条件为:硫酸质量分数(62%),酸解时间(45 min),反应温度(45℃)。     

酚醛树脂改性速生杨木耐腐性能研究

未经任何处理的杨木素材试件,耐腐性能较差,经低分子酚醛树脂浸渍处理后,试件的耐腐性能明显地提高。腐朽试验结果表明,在所选试验条件下,仅8周时间,素材的失重率就达9.52%之多,而当浸以低分子酚醛树脂后,同等条件下试件的失重率均小于2%。当处理材增重率为14.2%时,其失重率最小,腐朽前后试件表面的颜色变化也证实了这一点。试验结果表明,在所选试验条件下,低分子酚醛树脂处理后,速生杨木的耐腐性能改善效果明显。     

大孔树脂吸附法分离纯化竹叶黄酮研究

采用大孔树脂吸附分离的方法对粉单竹竹叶黄酮提取物进行纯化,探讨D101大孔吸附树脂的静态及动态吸附解吸动力学特性,并对树脂动态柱层析的工艺条件进行优化。结果表明,D101大孔树脂较适宜于竹叶黄酮提取物的纯化;动态柱层析的工艺条件为:上样溶液的p H为8.0,上样流速1.0 m L/min,分别用2倍柱床体积的20%、40%、60%及80%乙醇以1.5 m L/min的洗脱速率进行阶梯梯度洗脱。在优化工艺条件下,可以收集得到纯度分别为50.9%、38.0%、35.8%等3个竹叶黄酮产品,黄酮总回收率可达63%左右。该工艺既可满足产品高纯度的要求,又保证了竹叶黄酮的高回收利用率,具有可行性。     

紫外线光固化竹粉/丙烯酸酯复合材料的性能

为提高木塑复合材料制备效率、节约能源,丰富和完善木塑复合材料的制备技术,通过紫外线光(UV)固化技术制备竹粉/丙烯酸酯复合材料,并研究了竹粉含量对竹粉/丙烯酸酯复合材料动态力学性能、弯曲性能、吸水率的影响。结果表明,竹粉与丙烯酸酯能较好地生成交联网络结构,改善竹粉/丙烯酸酯复合材料的物理性能,其弯曲性能随着竹粉含量增加而增强,并在竹粉含量20%时达到最大值,之后逐渐变弱。竹粉/丙烯酸酯复合材料的储能模量随竹粉含量增加而增加,但竹粉含量超过20%时其储能模量开始下降;竹粉的加入导致竹粉/丙烯酸酯复合材料的玻璃化转变温度(Tg)从84℃提高到105℃。竹粉/丙烯酸酯复合材料具有良好的耐水性,经沸水浸泡后,其吸水率变化不大。当竹粉含量为20%时,竹粉/丙烯酸酯复合材料具有较佳的物理性能:弯曲强度39.4 MPa,弯曲模量2 800 MPa,吸水率5.95%。     

高质量分数甲醛增强冷固型三聚氰胺-尿素-甲醛树脂性能

为探究高质量分数甲醛对共缩聚合成三聚氰胺-尿素-甲醛树脂（MUF）性能的影响,以高质量分数甲醛（50%）为原料合成树脂（MUF-H）,在自制混合固化剂作用下,通过常温（20 ℃左右）冷压制备胶合木,对比了高质量分数甲醛与普通甲醛合成树脂的物理力学性能,并借助动态热机械性能（DMA）,红外光谱（FT-IR）和核磁共振（13C-NMR）等分析手段诠释两者间的差异。结果表明:相对于以普通甲醛制备的MUF树脂,以高质量分数甲醛替制备MUF-H树脂能有效提高树脂的固体含量和黏度,缩短固化时间,胶合木干状剪强度增幅为60%,耐水性能和剥离率测试皆能满足相关国家标准;动态热机械性能测试结果表明:高质量分数甲醛制备MUF-H树脂能大幅度增强树脂的弹性模量;核磁共振分析表明:以高质量分数甲醛合成的MUF-H树脂具有较高含量的三聚氰胺与尿素共缩聚产物亚甲基醚键,说明体系有较高的缩聚程度和交联度。图5表5参15     

硼酸复配低分子酚醛树脂改性速生杨木阻燃性能研究

利用差示扫描量热仪、热重分析仪等仪器对硼酸复配低分子酚醛树脂(简称B-PF)的热性能进行表征,利用该树脂浸渍改性国产速生杨木,研究其对速生杨阻燃性能的影响。结果表明,在原料配比为n(苯酚):n(甲醛):n(硼酸):n(氢氧化钠)=1:1.9:0.3:0.3的条件下合成的B-PF,p H值为7.90,固含量为49.3%,固化温度为129.5℃,常温下储存期大于90 d,与酚醛树脂(PF)相比,B-PF颜色浅,用其制备的改性材能够较好地保持木材原有的色泽和纹理;升温至700℃时B-PF的残重率达到73.0%,较PF提高25.86%;B-PF固含量在20%以上时,改性速生杨木阻燃性能从易燃提高至难燃等级,固含量为40%的B-PF改性速生杨木的氧指数为43.4%,较未处理材提高1.28倍。     

丛生竹竹篾层积材制备工艺的研究

以四川南部长宁县的丛生竹种梁山慈竹为试材,就2种热压工艺对竹篾层积材的性能影响进行了比较,采用正交试验法,对影响竹篾层积材物理力学性能的工艺因子进行分析和优化。结果表明,2种热压工艺制备的竹篾层积材性能均远高于标准要求;优化的竹篾层积材热压工艺为"热上热下"工艺;基于该工艺制备层积材优化的工艺因子为密度0.8 g.cm-3,热压温度150℃,热压时间1.5 min.mm-1。以优化的竹篾层积材工艺及因子,对该县3种丛生竹种梁山慈竹、硬头黄竹、慈竹竹篾制备的竹篾层积材的物理力学性能进行了对比。     

绿竹笋干制工艺的研究

研究绿竹笋干制工艺中的护色剂配方、热烫时间和干燥温度，以及包装技术对绿竹笋干制品品质的影响，结果表明．沸水中热烫7min，再经0．15％柠檬酸 0．02％乙二胺四乙酸二钠溶液护色浸泡3min，于85-90℃干燥3h后，再于60-65℃干燥4h，能防止绿竹笋干制过程中的变色现象；真空包装能有效防止贮藏中绿竹笋干的变色。     

聚酰胺树脂分离纯化芹菜黄酮的工艺研究

对芹菜黄酮的分离工艺条件研究,以确定聚酰胺分离芹菜黄酮的最佳工艺.聚酰胺树脂分离芹菜总黄酮,通过树脂吸附与解析条件的优化以及洗脱剂浓度、洗脱流速对洗脱率的影响,采用紫外分光光度法测定其黄酮含量.结果发现浓度0.3828mg/ml的芹菜总黄酮,以0.5 ml/min流速上样,40%乙醇以1 ml/min流速洗脱3体积,芹菜的洗脱物中黄酮纯度达到80%.     

竹叶黄酮的提取工艺及抑菌作用研究

以竹叶为原料,采用正交试验对竹叶黄酮的提取工艺进行了优化研究,并进行了竹叶总黄酮对细菌、霉菌和酵母的抑菌试验.结果表明,竹叶黄酮的最佳提取工艺为体积分数75%的乙醇,浸提温度70 ℃,浸提时间1.5 h,液料比20∶1 (mL/g);竹叶黄酮对不同的菌种有不同的抗菌效果,对细菌有明显的抗菌作用,但对酵母、霉菌的抑制作用则较弱.