温度对竹塑复合材料尺寸稳定性的影响

讨论了用竹纤维与回收高密度聚乙烯(HDPE)为原料生产的竹塑复合材料在不同温度下的尺寸稳定性。结果表明:在52℃和65℃的温度条件下,竹塑的线膨胀率是厚度方向>宽度方向>长度方向;温度对杂竹/回收PE尺寸稳定性的影响大于对楠竹/回收PE的影响。在-29℃和-40℃的负温度条件下,温度的降低影响竹塑材料的收缩率,其规律是厚度收缩率>宽度收缩率>长度收缩率。在相同条件下,杂竹/回收PE材料受温度的影响较大,而楠竹/回收PE尺寸收缩率较小。     

竹束形状对重组竹吸水性能的影响

用粗、细2种竹束分别制备重组竹,测试不同竹束形状对重组竹吸水率、吸水厚度膨胀率、吸水宽度膨胀率以及重组竹水平剪切强度的影响。实验结果表明,在10 min浸胶时间下,细竹束的上胶量约为粗竹束上胶量的142.3%;在相同的时间下,粗竹束重组竹的吸水率、吸水厚度膨胀率以及吸水宽度膨胀率为细竹束重组竹的114.0%,131.1%和115.0%;粗竹束制备的重组竹的水平剪切强度小于细竹束重组竹。试验显示,竹束细化后,浸胶更加均匀,越容易压密实,改善了重组竹的胶合性能。     

疏解竹单板高温干热处理对竹基纤维复合材料性能的影响

【目的】以高温干热处理疏解竹单板为基本单元,制备竹基纤维复合材料,分析不同热处理温度对疏解竹单板物理化学性能以及竹基纤维复合材料物理力学性能的影响,为高温干热处理竹基纤维复合材料生产工艺优化和新产品开发提供依据。【方法】以毛竹疏解单板为原料,以180和200℃干热空气为介质,在氧气含量2%～2.5%条件下对其进行热处理;以不同温度处理的疏解竹单板为基本单元制备竹基纤维复合材料,对热处理后疏解竹单板以及竹基纤维复合材料的性能进行分析。【结果】200℃处理4 h疏解竹单板的质量损失比180℃大;随着热处理温度升高,疏解竹单板的综纤维素和α-纤维素含量分别降低11.36%、20.15%和21.95%、35.94%,木质素相对含量分别增加16.36%、43.56%,pH和缓冲容量降低;傅里叶变换红外光谱和X-射线光电子能谱分析显示,热处理后疏解竹单板表面羟基数量减少,导致其对水分的再吸收能力降低;热处理后疏解竹单板和竹基纤维复合材料的表面颜色加深;经180和200℃处理后,竹基纤维复合材料的吸水宽度膨胀率、吸水厚度膨胀率和吸水率分别降低11.20%、15.88%、7.03%和21.60%、32.27%、26.60%,静曲强度和剪切强度分别降低39.07%、33.51%和56.14%、42.15%,弹性模量变化不显著。【结论】随着热处理温度升高,疏解竹单板的抽提物挥发和化学组分降解,其质量损失率增加,pH和缓冲容量降低;半纤维素优先降解,导致其对水分的再吸收能力降低,而降解生成的可溶性小分子物质增加,导致其抽提物和木质素相对含量增加;热处理疏解竹单板和竹基纤维复合材料的表面颜色加深;竹基纤维复合材料的吸水宽度膨胀率、吸水厚度膨胀率和吸水率降低,耐水性能增加,静曲强度和剪切强度大幅降低。     

复合工艺对竹/塑复合刨花板性能的影响

利用聚乙烯(PE)粉末取代部分脲醛树脂(UF)胶黏剂,与竹刨花制备三层结构竹/塑复合刨花板。通过正交试验探讨PE添加量、UF施胶量、热压温度及热压时间对竹/塑复合刨花板主要物理力学性能的影响。结果表明:较优工艺组合为PE添加量6%、UF施胶量2%、热压温度205℃、热压时间12s/mm,竹/塑复合刨花板达到LY/T1842—2009《竹材刨花板》A类理化性能指标要求;2h吸水厚度膨胀率和甲醛释放量分别为2.6%和2.4mg/100g,与普通竹材刨花板对比,分别减少了54.4%和54.7%;静曲强度达到19.6MPa,提高了14.0%。采用PE粉末替代部分UF胶黏剂生产竹/塑复合刨花板可行,且具有广泛的应用前景。     

单板冷冻预处理对杨木LVL性能的影响

将杨木单板置于-5～-30℃条件下进行冷冻预处理,对采用冷冻预处理的单板制造的杨木LVL进行静曲强度、弹性模量、吸水厚度膨胀率、24 h吸水率测试.结果表明,对杨木单板进行冷冻预处理后,杨木LVL的吸水厚度膨胀率平均降低22.4%,而弹性模量、静曲强度和24 h吸水率无显著变化.     

利用传统热压工艺制造秸秆/聚乙烯复合材料

采用预热板坯和粉碎PE粒料等方法,探索利用人造板传统热压工艺,压制大幅面秸秆/聚乙烯(PE)复合材料的方法.按此方法制备板材,可缩短热压升温时间,减小秸秆碎料热降解,改善对秸秆碎料的粘结作用.复合材料的抗弯强度达到14 MPa,弹性模量1.1 GPa,平面抗拉强度0.3 MPa,吸水厚度膨胀率在4.05%以下.     

密度对寿竹竹基纤维复合材料性能的影响

为开发竹材人造板新产品,利用4～5年生寿竹为原料,采用热压生产工艺制备竹基纤维复合材料,并分析复合材料密度对其物理和力学性能的影响。结果表明:随着密度增加,复合材料厚度方向上的吸水膨胀率增加,宽度方向的吸水膨胀率下降,力学性能逐渐增加。     

再生聚丙烯与木刨花复合材料的密度和木塑比对复合材料主要性能的影响

研究了用异氰酸酯树脂为胶粘剂,木材刨花与回收聚丙烯为主要材料的复合材料的主要力学性能和尺寸稳定性。结果表明,密度对复合材料的性能有很大的影响,密度越大,力学强度越高,吸水厚度膨胀率基本越低;木塑配比对复合材料的力学性能有一定的影响,力学性能均随着配比的增加呈现不同程度的下降趋势;配比对吸水厚度膨胀率影响明显,配比越大,吸水厚度膨胀率越低,且密度大时,影响就越显著。     

龙竹竹材的吸水膨胀特性

对未处理、水煮处理和汽蒸处理的龙竹竹材的吸水膨胀特性进行了测试和分析,以了解处理方式对竹材吸水膨胀性能的影响。结果表明:不同处理后的竹材各个方向上吸水膨胀特性差异显著,且竹间部位和竹节部位的吸水膨胀特性也有一定差异。相同处理时,竹间试件吸水速度大于竹节试件,水煮处理竹间试件吸水速度大于汽蒸竹间试件和未处理竹间试件;水煮试件吸水膨胀率大于汽蒸试件和未处理试件。竹间试件弦向吸水膨胀率大于竹节弦向吸水膨胀率,竹间径向吸水膨胀率大于竹节径向吸水膨胀率。纵向产生吸水尺寸缩小现象,可能是泊松效应,此现象有待进一步试验和分析。     

广东麻竹制备竹重组材可行性

以梅州市丰顺县埔寨镇(粤东)、云浮市新兴县簕竹镇(粤西)、英德市英红镇(粤北)3个产地的麻竹(Dendrocalamus latiflorus)为研究对象,从竹秆形态、竹材疏解效果和压制的板材性能3方面对广东省麻竹制备竹重组材的可行性进行了分析.结果表明,英德地区麻竹尖削度和竹壁厚度最小,其次是新兴和丰顺地区的麻竹;英德和新兴地区麻竹竹秆平均利用长度为10 m左右,丰顺地区麻竹为7.5 m左右;3个地区麻竹疏解得到的竹束吸水率均大于100%;压制的竹重组材吸水厚度膨胀率(TS)、弹性模量(MOE)、静曲强度(MOR)和水平剪切强度(HSS)均达到合格品以上等级,麻竹重组材的吸水厚度膨胀率、弹性模量和静曲强度优于毛竹重组材;英德和新兴地区麻竹压制的竹重组材性能优于丰顺地区的麻竹重组材.     

Hygroscopic thickness swelling rate of composites from sawdust and recycled plastics

The thickness swelling rates of compression molded wood plastic composites (WPCs) prepared from 50% by weight sawdust and 50% by weight virgin and/or recycled plastics (HDPE and PP) were studied. Thickness swelling rates of the manufactured WPCs were evaluated by immersing them in water at room temperature and monitoring thickness changes for several weeks. A swelling model developed by Shi and Gardner (Composites Part A, 37:1276–1285, 2006) was used to study the thickness swelling process of WPCs. The parameter K _SR of the model can be used to quantify the swelling rate. The results indicated that composites containing PP had lower equilibrium thickness swelling and also shorter equilibrium time (time to reach equilibrium thickness swelling). The swelling model developed was a good predictor of the hygroscopic swelling process of wood plastic composites. Composites containing PP (virgin and recycled) had higher K _SR than those containing HDPE. The minimum and maximum K _SR values were observed in composites made of virgin HDPE and a mixture of recycled plastics, respectively. With increasing recycled plastic content K _SR linearly decreased.     

竹炭对养殖水净化效果研究

选取不同竹种、不同竹龄、不同炭化终点温度和不同炭化时间的竹炭,对鱼塘养殖水进行吸附净化处理,通过测试水的浊度、COD和氨氮去除率等指标研究竹炭对养殖水的净化效果.结果表明:用竹炭吸附后的水样的浊度、COD和氨氮等水质指标都有明显改善;毛竹炭对水质净化处理效果最理想,氨氮去除率达到90％以上;随着竹龄的增大,竹炭的净化处理效果增强,6年生的毛竹炭用于水质净化较适宜;不同炭化温度的竹炭对水质净化有选择性;炭化时间越长竹炭对鱼塘养殖水的吸附净化效果越好.     

千年桐种子吸水规律初探

采用称重法探讨了几种处理条件下千年桐种子吸水规律，表明千年桐种子吸水量随着温度的升高而增加。在室温、35℃、45℃水温下，种子饱和吸水量分别为27．80％，34．84％，48．51％，在60℃下饱和吸水量为48．51％。剥去外种皮饱和吸水量为36．34％，60℃时处理相比剥去种皮饱和吸水量高12．23个百分点，60℃水温浸泡处理是种子育苗较合适的前处理方式。     

缙云山自然保护区4种森林类型林地土壤的持水特性研究

对缙云山自然保护区的常绿阔叶林、针阔混交林、竹林、灌木林林地及农地(对照)土壤的物理性质、土壤水分的入渗性能进行了测定分析,结果表明:其林地(农地)表层土壤容重的顺序为,常绿阔叶林>针阔混交林>竹林>农地>灌木林;土壤非毛管孔隙度的顺序为,灌木林>针阔混交林>竹林>常绿阔叶林>农地。灌木林林地土壤的有效水分涵蓄量要明显大于其他的森林类型,其蓄水量是竹林的1.4倍,是农地的2.14倍。4种森林类型林地及农地土壤的水分下渗性能,其层间稳渗率以腐殖质层>淀积层>母岩层;在土壤层,以竹林和农地的水分初渗为高。灌木林林地土壤的水分渗透性能极强,其初渗值达到了10.169 mm/min。从土壤水分的入渗性能来看,灌木林涵养水源和理水调洪的功能要远大于其他森林类型,针阔混交林要优于常绿阔叶林,而竹林最差。然而,对于遭遇短历时较高强度的降雨而言,竹林的理水调洪作用可能略好于针阔叶混交林和常绿阔叶林。     

铜壁关自然保护区天然缅竹秆形结构规律的研究

2013年5月,抽样调查了盈江县铜壁关自然保护区的天然缅竹,测量其全高（ H ）、枝下高（ h ）、胸径（D）、基径（d）、秆重（G）、分段秆重（g）、节间直径（dj）、节位数（N）和节壁厚（T）等因子,对缅竹进行秆形结构分析,并将缅竹与毛竹进行对比。研究结果显示：缅竹的基径对胸径的拟合方程为： ln （ d）＝ln 1.406＋0.885 ln （D）（R2＝0.880）;秆重对胸径的拟合方程为： ln （G）＝ln 86.544＋2.797 ln （D）（R2＝0.907）;壁厚对高度的拟合方程为： T＝3.487－0.433 ln （ Hx）（ R2＝0.832）;节间直径对高度的拟合方程为： dj ＝8.803－0.004 Hx （ R2＝0.745）。这些因子间均表现出较好的相关性,其它秆形结构因子间的相关性不显著。胸径相同时,缅竹全高、秆重均大于毛竹;从基部到33节时,缅竹节间长明显大于毛竹。表明在竹材的加工利用方面,缅竹与毛竹相比具有较高的利用率和较大的开发潜力。     

竹增强环氧集成材的改性研究

采用高强度玻璃纤维对竹环氧集成材进行改性试验。结果表明:当采用热压压力为1.4 MPa、玻璃纤维均布密度为7.5 mm/根、热压时间为1.0 min/mm(厚)、热压温度为145℃的生产工艺,环氧集成材压缩强度最佳;当采用热压压力为1.4 MPa、玻璃纤维均布密度为5.0 mm/根、热压时间为1.2 min/mm(厚)、热压温度140℃的生产工艺,环氧集成材层间剪切性能最佳。     

检测方法对竹束单板层积材耐水性能测试结果的影响

耐水性能是竹束单板层积材的主要指标之一。本研究选用极限水浸泡处理法、20℃水浸泡处理法、63℃水浸泡处理法和28h循环水煮处理法四种方法,对竹束单板层积材的耐水性能进行测试,并对测试数据进行分析比较。结果表明:采用63℃水浸泡处理法和28h循环水煮处理法检测板材的耐水性能更科学,且试验周期较短,试验结果可靠。     

高地竹与毛竹主要物理力学性能的比较研究

非洲高地竹(Arundinaria alpina)是埃塞俄比亚的重要竹种资源之一,但其性能以及增值利用的研究非常少。本研究测定了高地竹的主要物理力学性能,并以毛竹为对照物进行分析。结果发现:高地竹尖削度小,竹壁厚,基本密度低,干缩率较大;弦向抗弯弹性模量比毛竹高,但顺纹抗压强度、弦向抗弯强度以及顺纹抗剪强度相对毛竹材较低。高地竹在原竹建筑利用和竹质人造板加工利用方面都具有可行性。     

生物改性竹炭对污水净化效果的研究

对不同最终炭化温度(300~700℃)的竹炭进行比表面的测定,结果表明炭化温度为700℃的竹炭具有较大的比表面积(385m²/g)。将炭化温度为700℃的竹炭进行生物改性处理,利用竹炭本身的吸附能力及微生物菌群的生物降解作用,对污水进行处理,实验结果表明:生物改性竹炭对污水中COD去除率达到94.00%,氨氮的去除率达到96.67%,色度去除率达到88.73%,浊度去除率达到92.56%。通过扫描电镜分析生物改性竹炭,观察到竹炭的表面和内部孔隙均分布着丰富的微生物菌群。可见,以竹炭作为载体,为微生物聚集、繁殖生长提供了良好的场所,在适当的温度及营养条件下,能够同时发挥竹炭的吸附作用和微生物的生物降解作用,使水质得到净化。