蒸汽热处理对杉木表面接触角的影响

探索热处理对杉木接触角的影响,分析接触角变化的因素.杉木经180℃热处理后,接触角变化曲线更加集中和有序,处理时间对接触角影响显著.与未处理材相比,处理4h后,接触角由51.增至124.,亲水官能团羟基的吸光度由2.08降至1.63,羰基吸光度从0.92降到0.62.粗糙度对接触角的影响并不显著.热处理使杉木表面形貌发生改变,有镂空现象产生.杉木热处理后接触角增大,可以应用在户外、桑拿等场所.     

高温热处理速生桉木材的疏水性能研究

【目的】揭示速生桉木材的疏水原因,提高速生桉木材的生物耐久性。【方法】速生桉木材分别经180％水蒸汽热处理1、2和4hA,测量接触角、粗糙度,进行FTIR分析、观察表面形貌特征,并对接触角、处理时间和粗糙度进行偏相关分析。【结果】未处理速生桉锯材表面接触角均值为86．57°,热处理锯材表面接触角均在1120以上。随着热处理时间的延长,接触角显著提高,接触角曲线变化趋于平稳有序。亲水官能团羟基在3415．37cm处出现吸收峰,未处理材的峰值吸光值为2．22,热处理1h后吸光值显著下降至1．38,热处理2和4h分别降低至1．34和1．30,降幅明显。亲水官能团羰基在1618．09cm。处出现吸收峰,未处理材的峰值吸光值为0．80,热处理1hA,吸光值轻微下降至0．72,热处理2和4h后均为0．66,下降不再明显。速生桉木材在高温状态下表面发生开裂、扭曲等,影响了表面的平整度,但粗糙度变化并无显著规律。粗糙度与接触角净相关系数为-0．050,完全不相关;接触角和处理时间偏相关系数为0．746,显著相关;处理时间和粗糙度低相关。【结论】经180％水蒸汽热处理后速生桉木材粗糙度与接触角变化无相关性,热处理时间对接触影响显著,热处理温度的提高会啬粗糙度,但不影响木材的疏水性能。     

两步法改善杉木表面的疏水性1）

采用两步法在杉木表面修饰疏水涂层,来改善其疏水性能。通过浸渍—提拉法在杉木表面涂上一层二氧化硅（ SiO2）涂层,分别采用氨处理和六甲基二硅氮烷（ HMDS）处理对杉木表面涂层进行固化和疏水修饰。采用动态接触角测量仪对修饰前后杉木的疏水性能进行表征。结果表明：修饰前杉木的吸水性强,其对水的接触角随观测时间不断减小,最后水被完全吸收,接触角为0°;两步法修饰后杉木的疏水性变好,其对水的接触角随观测时间几乎不变,最高达142．2°。红外结果表明：HMDS处理后,SiO2粉末在848 cm－1处出现新的吸收峰,归属于—Si—CH3吸收峰。     

两步法改善杉木表面的疏水性

采用两步法在杉木表面修饰疏水涂层,来改善其疏水性能。通过浸渍—提拉法在杉木表面涂上一层二氧化硅(SiO_2)涂层,分别采用氨处理和六甲基二硅氮烷(HMDS)处理对杉木表面涂层进行固化和疏水修饰。采用动态接触角测量仪对修饰前后杉木的疏水性能进行表征。结果表明:修饰前杉木的吸水性强,其对水的接触角随观测时间不断减小,最后水被完全吸收,接触角为0°;两步法修饰后杉木的疏水性变好,其对水的接触角随观测时间几乎不变,最高达142.2°。红外结果表明:HMDS处理后,SiO_2粉末在848 cm-1处出现新的吸收峰,归属于—Si—CH_3吸收峰。     

蒸汽介质热处理对竹材表面润湿性的影响

选取蒸汽介质热处理方法对毛竹材进行表面处理,利用液滴法测定热处理前后蒸馏水、甲酰胺和二碘甲烷在其表面的接触角,并采用傅立叶变换红外光谱技术探讨热处理竹材表面化学组分变化,进一步说明热处理对竹材表面润湿性的影响。结果表明,热处理温度和时间对竹材表面润湿性均有显著影响;与未处理竹材相比,热处理竹材表面接触角均增大。不同润湿液体在竹材表面的润湿程度不一样。热处理后竹材细胞壁组分发生变化,纤维素、半纤维素发生热降解,其含量降低,羟基减少,使得竹材表面润湿性降低。     

高温热处理杉木力学性能与尺寸稳定性研究

以杉木为试材,采用9组热处理工艺对杉木进行了高温热处理试验。通过对热处理前后杉木力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度和处理时间对其性能的影响。结果表明:随热处理温度的升高和时间的延长,试材的抗弯强度(MOR)和抗弯弹性模量(MOE)均呈下降趋势,但热处理温度影响更为显著;热处理对MOR的影响比MOE的要大;顺纹抗压强度随时间的变化规律并不明显,但随温度的升高逐渐降低。杉木热处理后,试材由绝干到气干和绝干到吸水尺寸稳定时2个阶段的径向线湿胀率、弦向线湿胀率、体积湿胀率均低于未处理材的,弦向线湿胀率大于径向线湿胀率;就整体而言,3个指标均随处理温度的升高和时间的延长而减小。抗胀率均为负值,其绝对值随处理温度的升高和时间的延长而增大,尺寸稳定性增强幅度逐渐增大,且受温度的影响较为显著,在210℃下降得最明显。     

热处理对人工林杉木尺寸稳定性的影响

以人工林杉木为试材,对分别用热油和热空气为介质,在温度为180℃、200℃和220℃分别热处理1 h、3h和5h后试件的抗吸水率、抗胀率和表面接触角进行了测定,并用化学法分析了处理材主要成分的变化.结果表明:热处理后试件的尺寸稳定性能均显著高于未处理对照材(P＜0.05).且随温度的升高、处理时间的延长,木材的尺寸稳定性明显增加;在隔氧的油介质中进行热处理,试件的尺寸稳定性明显高于热空气处理材.对处理材主要化学成分的分析表明热处理使木材尺寸稳定的机理是处理过程中木材细胞壁组分尤其是半纤维素和少量的纤维素发生了化学降解.     

热处理条件对杉木颜色变化的影响

以杉木Cunninghamia lanceolata板材为试件,在170,190和210℃分别处理2,3,和4 h,对杉木板材颜色的变化规律进行研究,比较了杉木心边材颜色差异,探讨了杉木热变色的原因。结果表明：杉木心材经热处理后明度L＊和黄蓝色品值b＊均变小,随着温度的升高和时间的延长,L＊和b＊下降幅度逐渐增大,色差ΔE增大;心材明度变化率α和ΔE随热处理条件变化规律与边材分别相似,且两者有很强的相关性,但边材b＊随温度升高是先增后减。温度对杉木颜色变化影响大于时间,在210℃时,时间的影响显著。在相同处理工艺下,热处理条件对边材影响大于心材;杉木心边材存在差异性可能与心边材中木质素含量和抽提物含量有关。表4参18     

雾滴体积和测量时间与雾滴接触角的关系

农药喷雾质量直接关系到药效的发挥,喷雾液滴与靶标的接触角可以用来表征喷雾质量的好坏,并可说明喷洒液的表面张力与靶标的表面张力是否匹配。针对喷雾液滴在靶标上接触角测量的重现性不佳等问题,以玻璃和石蜡模拟靶标表面,研究了去离子水在亲水和疏水靶标表面上液滴体积(重力)和测量时间对接触角测量的影响,结果表明:液滴体积越大接触角越小,这种趋势在亲水表面比疏水表面上更突出,测量时体积可分别选择在0.5~1μl和1~5μl;液滴滴下30~50 s后与固体表面基本达到平衡,对接触角测量的准确度影响较小。     

培育措施对杉木优良无性系采穗圃穗条生长的影响

针对杉木采穗圃扦插苗生长中存在的问题,研究了母株压条角度、施肥种类和圃地土壤等培育措施对杉木无性系采穗圃穗条数量、质量及成活率的影响。结果表明:不同培育措施对杉木无性系采穗圃穗条产量及直径的影响显著,但对扦插成活率的影响不显著。(1)杉木采穗母株压条角度50°~70°处理穗条产量最高,压条角度>70°处理最低;压条角度50°~70°处理穗条直径最大,压条角度<50°处理最小。(2)施肥对穗条产量的影响表现为:复合肥>尿素>NH_4HCO_3>有机肥;对穗条直径的影响表现为:有机肥>复合肥>尿素>NH_4HCO_3。(3)土壤质地对穗条产量及直径的影响均表现为:砂壤土>半砂壤土>中壤土。     

高温热处理红松和橡胶木的尺寸稳定性及涂饰性能

利用氮气作为保护气,对红松及橡胶木在氧气质量分数小于2%的环境中进行高温热处理。通过FTIR、XRD及尺寸测量等方法对热处理后红松及橡胶木各项性质进行表征,研究了不同处理温度下红松和橡胶木的尺寸稳定性变化及油性漆、水性漆和木蜡油涂饰后的性能变化,分析了不同处理条件下红松及橡胶木涂饰后耐干热、耐湿热、附着力、耐磨性、铅笔硬度的变化趋势。分析结果表明:热处理温度对木材干缩性和湿胀性有显著的影响。在120~220℃的范围内,红松及橡胶木的全干干缩率和气干干缩率均随着处理温度的提高而降低。随着热处理温度的升高,木材径向和弦向干缩率明显降低。此外,木材经过高温热处理后,其表面接触角增加,润湿性降低。涂饰后的红松及橡胶木漆膜性能结果分别符合国家标准GB/T 4893.2—2005、GB/T 4893.3—2005、GB/T4893.4—2013和GB/T 4893.8—2013的一级或二级要求。     

高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响

为研究高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响,对速生杨木素材和PF浸渍材进行高温热处理,系统研究杨木素材、PF浸渍材、热处理材和PF浸渍-热处理材的吸水性、线性(径向和弦向)和体积吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性。结果表明:高温热处理可显著降低材料的吸水性、吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性,提高尺寸稳定性。相比于素材,浸水8 d后,PF浸渍材吸水量降低了17.37%,热处理材最高降低了63.8%,PF浸渍-热处理材最高降低了74.7%;PF浸渍材径向、弦向及体积吸水膨胀率分别降低14.71%、36.93%、30.19%,热处理材最高分别降低了64.99%、74.94%、72.33%,PF浸渍-热处理材最高分别降低94.4%、90.61%、91.37%;PF浸渍材吸湿含水率降低了11.14%,热处理材最高降低了55.57%,PF浸渍-热处理材最高降低了60.62%。与素材相比,PF浸渍材的表面接触角相差不大,热处理材最高提高了143.7%,PF浸渍-热处理材最高提高了139.4%,后2种木材的表面润湿性明显降低。相同热处理条件下,PF浸渍-热处理材尺寸稳定性更优异。红外光谱图中,PF浸渍材羟基、羰基和羧基吸收峰减弱、苯环碳骨架振动加强,热处理后羟基和乙酰基吸收峰减弱,表明PF浸渍处理和热处理对木材亲水性基团的减少和尺寸稳定性提高均有贡献,作为一种联合改性技术对于速生材尺寸稳定性的提高和开发利用具有实际意义。      

空气介质中热处理杉木压缩木材的蠕变

该研究采用空气介质中热处理,对径向压缩的杉木试材进行不同温度、不同时间的热处理,然后测定试材在绝干状态或吸湿解吸过程中的蠕变行为.结论为:①热处理杉木压缩木材在常温绝干状态下瞬时柔量和蠕变柔量(8h内)较小,在常温吸湿解吸过程中瞬时柔量和蠕变柔量(8h内吸湿结束时或20h内解吸结束时)较大,吸湿木材的瞬时柔量和8h内吸湿结束时的蠕变柔量分别可达绝干木材瞬时柔量和8h内蠕变柔量的1.5倍、3～5倍.②吸湿解吸过程中,热处理杉木压缩木材的蠕变行为不同于典型的木材机械吸湿蠕变,蠕变柔量没有表现出较大程度的增加.③热处理对杉木压缩木材的蠕变行为有很大的影响.热处理温度越高(乇鹪?00,220℃),时间越长,相应的试材在绝干状态或吸湿解吸过程中的瞬时柔量越大,某一时刻的蠕变柔量越大.杉木压缩木材在热处理过程中,木材细胞壁主成分发生降解反应是各柔量增大的主要原因.④就热处理杉木压缩木材在绝干状态或吸湿解吸过程中的瞬时柔量、蠕变柔量与相应热处理条件下回复率(RS)的关系而言,柔量越大,RS越小.热处理温度的高低,如200,220或140℃,对柔量与RS之间的关系有影响.烫     

云南杉木物理力学性质的研究——彝良产杉木物理力学性质

本文报道了彝良产杉木的物理力学性质,测出其晚材率和气干密度比云南其它地区所产者均高,而顺纹抗压强度、抗弯强度、顺纹抗拉强度等有明显的降低,不符合木材密度与各强度值间的回归方程。此外,还进行了彝良和西畴产杉木纤维胞壁的纤丝角的测定。结果发现彝良产杉木纤维胞壁的纤丝角比西畴产者大9.7°,从而得出杉木的顺纹抗压强度、抗弯强度、顺纹抗拉强度等随着纤维角的增大而明显地减小。     

云南杉木木材纤维胞壁纤丝角的研究

本文报道了利用偏光显微镜对云南不同地区,不同坡向和插条繁殖生长的杉木木材纤维弦壁纤丝角的测定,并对杉木的纤丝角与物理力学性质的关系进行了探讨。结果表明:杉木纤丝角的变异较大,它与力学性质有一定关系。随着纤丝角的减小,木材的顺纹抗压强度、抗弯强度、顺纹抗拉强度和冲击韧性明显地增加。因此,杉木的品质评定应将纤丝角作为重要的因子。     

人工林杉木幼龄材与成熟材的界定及材质早期预测

根据人工林杉木木材的管胞长度,微纤丝角,气干密度,生长轮宽,晚材率５项特性指标的测试结果。采用最优分割法分析得出。人工林杉木的幼龄材与成熟材的界限为第１４年。在此基础上,根据材性特参数变异规律的数学模型。     

非均匀结构花旗松热处理材的制备及性能评价

以花旗松为试材,采用平板加热工艺在温度为180、220℃条件下进行热处理,使试材表层温度达到160℃而芯层温度控制在150℃内,制备一种具有非均匀结构的新型热改性材,并探讨热处理材表芯层吸湿性能及化学组分差异。结果表明:平板加热法可以在木材断面形成层次分明的非均匀结构,试材含水率水平是影响表芯层差异的主要因子,初含水率3.8%木材表芯层温差显著小于初含水率为15.0%试材;动态水蒸气吸附试验表明,处理材表层吸湿性低于芯层,且在高湿条件下两者差异更加显著,试材表面形成了一层低吸湿性外壳;红外光谱分析及X射线光电子能谱分析表明,热处理后表层半纤维素发生降解,木质素质量分数增加,是试材表层吸湿性降低及断面层次结构形成的内在原因。     

杉木积成材的热压传热特性

采用热电偶测温仪测量了杉木积成材热压过程中板坯芯层温度的变化规律,探讨了杉木积成材的热压传热特性.结果表明:在杉木积成材的热压制板过程中,木束条的形态对其热压过程中热量的传递影响很小;板材的密度对其热压过程的传热有较大影响,密度越大板坯内部的传热速度越小;板材的厚度对其热压过程中的传热有显著影响,板材越薄其升温速度越快,越厚保持恒温阶段的时间越长;板坯的含水率对其热压过程初期的传热有影响,后期的影响极小;热压温度对板材热压过程中的传热影响显著,热压温度越高升温速度越快;热压压力越高,板坯中心层的升温速度越快,但是压力越大,蒸汽排出的阻力随之加大.