乳化石蜡/硅烷木材防水剂的制备及性能

为确定石蜡/硅烷木材防水剂的制备工艺,采用正交试验法,考察硅烷直链烷基链长、石蜡/硅烷比例、表面活性剂HLB值和含量四个因素对防水剂稳定性和粒径的影响,并探究不同配比石蜡/硅烷防水剂处理样的防水效果。结果表明,表面活性剂用量6%、HLB值为13.5,配制石蜡/硅烷为2∶1的石蜡/十二烷基甲氧基硅烷乳液,乳液平均粒径195.7 nm,稳定性等级达到1级,用于木材试样疏水改性的384 h防水效率达27.3%。     

高温油热处理对竹材淀粉含量及防霉性能的影响

为了探索高温油热处理改性工艺对5年生新鲜毛竹材淀粉含量及防霉性能的影响,研究采用甲基硅油为加热介质,在不同热处理时间(2,4和6 h)和不同热处理温度(140,160,180和200℃)条件下对毛竹进行高温油热处理。利用分光光度计法测量竹材中的淀粉含量,采用扫描电子显微镜(SEM)观察热处理前后竹材微观结构变化,同时对比了不同油热处理工艺下竹材的防霉效果。试验结果表明:未处理竹材的淀粉含量为3.16%,经过油热处理的竹材淀粉含量均少于未处理竹材,且淀粉含量随着油热处理温度和时间的增加而逐渐降低。在200℃、6 h油热处理条件下,处理后竹材的淀粉含量为0.09%,相比于未处理竹材下降97.23%,高温油热处理能够有效降低竹材中淀粉含量;通过SEM观察发现高温油热处理后竹材薄壁细胞组织发生变形破裂,竹材的渗透性提高,细胞腔中淀粉颗粒显著减少,且竹材纹孔及表面有油介质附着提高防霉性能;在竹材防霉试验中,经过油热处理竹材的防霉能力与未处理材相比均有提高。当热处理温度大于160℃时,防霉效果显著,且竹材淀粉含量越低,对霉菌的防霉效果越好。     

竹材糠醇树脂改性研究初探

采用两种不同溶剂的糠醇溶液对竹材进行浸渍改性,并对改性后的竹材的力学性能、尺寸稳定性、平衡含水率及防霉性能进行测试。研究结果显示:以乙醇为溶剂的糠醇溶液改性竹材平均增重率(WPG)为5.21%,顺纹抗压强度增加37.26%,抗弯强度和模量增加不显著;平衡含水率降低25.97%;75%湿度状态到绝干状态的抗干缩系数为8.72%,物理力学性能均优于以水做溶剂的配方。经糠醇树脂改性后竹材的防霉性能改善显著,能有效减缓霉菌生长速度,经表面擦拭后,改性后的竹材表面霉变现象不显著,而对照样有明显的霉斑,糠醇树脂改性至少能有效改善竹材的防霉性能。     

石蜡热处理对竹材力学性能的影响

为了在发挥热处理提高竹材防水性和尺寸稳定性的同时,控制竹材的力学性能损失,采用石蜡为加热介质对竹材进行热处理,研究热处理温度和时间对竹材弦向抗弯强度(MOR)、弦向抗弯弹性模量(MOE)、顺纹抗压强度和冲击韧性等力学性能的影响。结果表明,在研究的因素水平范围,高温(190℃)、长时间(6 h)石蜡热处理竹材的MOR比对照样显著降低;中等温度(160℃)、中等时间(4 h)的石蜡热处理竹材的MOE和顺纹抗压强度均显著高于对照样;石蜡热处理温度和时间对竹材的冲击韧性的影响不显著。综合来看,采用石蜡在160℃热处理竹材4 h,竹材的各项力学性能较佳。     

淀粉酶处理对竹材防霉性能的影响

毛竹竹材由于富含淀粉和糖,在适宜的条件下极易受到以此为食的各种霉菌的侵害,给竹材加工业造成重大的损失,因此必须进行竹材的防霉保护。传统的化学药剂浸渍竹材,虽然防霉效果优异,但因其含有对人体有害的化学物质或重金属成分,长期使用会影响人类的身体健康。而利用生物酶进行竹材的防霉处理,不但简便高效,而且绿色无毒。在研究过程中采用7种不同酶量的淀粉酶溶液来处理竹材样品,同时对比了最适加酶量下3种不同处理时间和3种不同处理温度对竹材样品防霉的效果。试验结果表明:随着淀粉酶处理液中酶量的增加,竹材样品的淀粉和还原糖含量下降明显;淀粉酶处理液的处理时间对降低竹材淀粉和还原糖含量起到关键作用,适当延长竹材的酶处理时间有益于降低竹材的淀粉和还原糖含量;适合的淀粉酶处理温度能提高淀粉酶水解效率,降低竹材淀粉和还原糖含量。在竹材的防霉试验中,经淀粉酶溶液处理过的竹材,对3种霉菌(黑曲霉、桔青霉和绿色木霉)均有很好的抗霉效果;随着淀粉酶处理液酶量和处理时间的增加,竹材的防霉性能有了明显的提高。结果表明,最佳淀粉酶处理工艺为:酶量120 U/mL,酶处理时间36 h,酶处理温度95℃。研究结果可为竹材的防霉研究提供参考。     

饱和蒸汽热处理工艺对毛竹材理化性能及防霉性能的影响北大核心

采用热处理温度为140、160、180℃,热处理时间为20、25、30 min的饱和蒸汽热对毛竹材进行高温改性处理,分析了不同热处理工艺对毛竹材化学成分、结晶度和力学性能的影响,对比了不同热处理工艺条件下毛竹材的防霉效果。结果表明:1)热处理温度在140℃时,竹材中化学成分变化不大。当热处理温度在160℃以上时,竹材中半纤维素和纤维素的含量随热处理时间增加而减少,木质素相对含量呈上升趋势;2)热处理温度和时间都对竹材样品的结晶度有积极的影响;3)热处理温度在140℃时,竹材的弹性模量和静曲强度均比未处理时增加。随着热处理温度的升高和时间的延长,竹材的弹性模量和静曲强度下降,力学性能呈下降趋势。在180℃处理30 min后,处理材的弹性模量和静曲强度较未处理材降低23.15%和19.00%;4)饱和蒸汽热处理竹材的防霉能力与未处理材相比均有提高;热处理温度对竹材的防霉性能的影响大于热处理时间;经180℃处理30 min的竹材其霉变速度最慢,防霉效果最好。     

酚醛树脂改性竹材的物理力学性能及其微观形貌的荧光表征

为考察低分子量酚醛树脂改性工艺对竹材性能及其微观形貌的影响,采用常压浸渍法,以低分子量酚醛树脂的固含量和浸渍时间作为变量,分析这2个因素对改性前后竹材的增重率、密度、尺寸稳定性等性能的影响;采用荧光跟踪技术表征酚醛树脂在竹材微观结构上的分布。结果表明,随着固含量和浸渍时间增加,改性后竹材增重率和密度增大,在浸渍24 h后趋于平缓;抗弯强度上升趋势与增重率相似。同未处理竹材相比,抗弯强度明显增大;抗湿胀率明显提高。微观形貌的荧光分析表明酚醛树脂在竹材上主要分布在外表面,在竹材表面形成一层连续的酚醛树脂膜。随着固含量和浸渍时间的增加,酚醛树脂在竹材界面上的平均渗透深度越大,形成的酚醛树脂膜越厚。     

亚麻油/混合蜡乳液构建木材内双层疏水体系

【目的】利用环保、价廉的混合蜡和亚麻油乳液在木材内外表面构建双层疏水屏障,使其同时具备粗糙结构和连续防水层,进而兼具疏水和防水效果。【方法】配制亚麻油乳液、亚麻油/棕榈蜡乳液、亚麻油/混合蜡(蜂蜡/棕榈蜡、石蜡/棕榈蜡)乳液,对乳液性能进行评价。采用两步法和一步法浸渍杨木试件,通过70℃(两步法)和90～103℃(一步法)后处理温度在木材内外表面构建双层疏水屏障,并对处理材的表面疏水性、吸水性和尺寸稳定性进行测试。【结果】1)亚麻油乳液的平均粒径为195.6 nm,在室温下贮存稳定性良好,60天内粒径变化率仅为2.45%;亚麻油乳液与混合蜡乳液复合后的离心稳定性良好; 2)亚麻油乳液在木材横向和纵向输水通道内均有分布,干燥后可在木材内表面形成连续油膜,并与混合蜡乳液构成双层疏水屏障; 3)亚麻油/蜡改性方法能够有效提高木材的表面疏水性,两步法和一步法处理材横切面的接触角均在150°左右,且不随时间变化;而一步法处理材弦切面的疏水性好于两步法; 4)亚麻油/蜡乳液复合改性材的吸水率降低,一步法的防水效率明显优于两步法,经过196 h泡水后,LB1和LP1处理材的防水效率保持在45%以上;复合改性方法亦能显著降低处理材前期的体积膨胀率,但最终影响差别不大。【结论】利用亚麻油/混合蜡乳液浸渍木材,仅通过后期干燥温度控制即可在木材内外表面形成兼具粗糙结构和连续防水层的双层疏水体系,赋予处理材优良的疏水性和防水性,是一种环保、节能、价廉的木材疏水改性方法。     

杀菌剂热浴改性对竹材防霉与胶合性能的影响

【目的】为了克服竹材易霉变的缺陷,采用水性杀菌剂对竹材进行热浴改性处理,揭示了改性处理对竹材防霉及胶合性能的影响规律,为研发竹材高效防霉技术提供科学依据。【方法】采用水性异噻唑啉酮衍生物复合杀菌剂（MBI）、异噻唑啉酮衍生物与氨基甲酸酯衍生物复合杀菌剂（DIB）、硼砂硼酸混合物（BB）溶液对竹片进行热浴改性处理,系统研究了改性处理条件对竹材吸液率、失重率、淀粉含量、接触角、竹材防霉和胶合性能、有机杀菌剂循环热浴稳定性的影响规律。【结果】相较于25℃浸泡处理,杀菌剂热浴改性提升了竹材的吸液率、失重率、淀粉脱除率及防霉性能,且有机杀菌剂的防霉效率高于无机杀菌剂,其中DIB与MBI热浴处理竹材对黑曲霉与混合菌（桔青霉和绿色木霉）的防治效力均可达到100%。经杀菌剂热浴处理后,MBI和BB改性处理竹材的表面润湿性降低,胶合性能提升,DIB改性处理竹材的表面润湿性提升,胶合性能基本保持不变,表明杀菌剂热浴改性处理对竹材表面润湿性和胶合性能的影响与杀菌剂的种类相关。经过10次循环热浴处理后,DIB、MBI处理液的抑菌活性下降幅度均不超过30%,表明水性有机杀菌剂的热浴稳定性高。【结论】杀菌剂热浴改...     

龙竹竹材纵向气体渗透性测定

参照木材流体渗透特性相关理论和研究方法,对大型丛生竹种———龙竹竹材的纵向气体渗透性进行了测定和分析,结果表明预处理方法和含水率对竹材纵向渗透性有显著影响。预处理可提高竹材气体渗透性,水煮预处理试件的渗透性优于汽蒸预处理试件的渗透性;随竹材试件含水率降低,竹材纵向气体渗透性增加。这些结论可为竹材防霉处理、染色处理、防火处理等改性处理提供有益的参考。     

竹材热压干燥过程中的水分迁移特性研究

研究了竹材热压干燥过程中的水分迁移特性.结果表明:在整个干燥过程中,前期含水率降低较快,后期含水率降低较慢.竹材平均干燥速度与次表层竹材的干燥速度相近;在含水率较高的干燥初期,水分迁移的阻力在竹材表面,水分迁移主要靠毛细管张力作用;在含水率较低的干燥后期,水分迁移的阻力在竹材内部,水分迁移主要以扩散方式进行,干燥速度取决于木材内部水分移动的速度.竹材热压干燥过程中的水分移动,主要受温度梯度和含水率梯度的共同作用.     

竹材热压干燥过程中的水分扩散研究

采用非稳态法测定龙竹竹材热压干燥过程中的水分扩散系数,并探讨了温度对水分扩散系数的影响.结果表明:干燥温度越高,干燥各阶段水分扩散系数及平均水分扩散系数也越大;初始高含水率阶段,随含水率逐渐降低,水分扩散系数呈逐步增加趋势,在纤维饱和点附近时达最大值;随后,随含水率逐渐降低呈逐步减少趋势.     

不同防水涂层对竹集成材纵向吸水特性的影响

为开发环保、防水性能优良的表面防水技术,分别采用水性聚氨酯涂料(WPU)、聚偏二氯乙烯乳液(PVDC)、溶剂型氟碳清漆(FC)和疏水型防水剂(WPA)对竹集成材横截面进行浸涂处理,通过一维吸水试验,测试其纵向吸水系数、吸水速率、防水效率和水分分布等指标,以表征表面防水竹集成材的纵向吸水特性。结果表明:阻隔型PVDC乳液处理的竹集成材对水的接触角约为75°,防水效率最高,吸水量、吸水系数和吸水速率均为最低,用于竹集成材具有良好的防水潜力。     

原态竹材湿热应变响应

【目的】分析原态竹材对环境温度和相对湿度的应变响应,为原态竹材的尺寸稳定性和环境适用性研究提供基础依据。【方法】以我国6个城市的年均温度和相对湿度为基础数据,通过湿热图谱研究原态竹材的湿热应变行为,采用静态应变仪采集直径相似(96.52 mm±1.46 mm)但长度不同(500、400、300和200 mm)原态竹材依次经历6个阶段温湿度变化(5 ℃、66%;13 ℃、50%;20 ℃、70%;20 ℃、80%;30 ℃、80%;9 ℃、36%)过程中端部和中部的周向应变以及原态竹材的轴向应变数据,分析讨论温度、湿度和长度对原态竹材应变响应行为的影响。【结果】初始状态应变值设定为零,竹材水分蒸发收缩时应变为负,吸湿膨胀时应变为正,当温湿度骤然下降时,试样端部和中部膨胀应变急剧减小甚至开始收缩。竹材的周向应变为-500~3 000 με,轴向应变为-50~225 με。原态竹材端部周向应变较敏感,中部周向应变出现滞后现象。长度为500和400 mm试样端部和中部的最大应变差较大,相比300和200 mm试样端部应变差差异显著;较短试样端部和中部的应变差从正值缩小为零后变为负值,端部和中部应变行为出现此消彼长现象。【结论】原态竹材能够对温湿度变化做出即时响应,温度、湿度和长度对原态竹材的应变响应具有明显影响,温度的影响主要依赖湿度导致竹材含水率变化来体现。周向应变与轴向应变行为相似,但明显大于轴向应变,端部对温湿度的响应更为敏感,中部响应有滞后现象,长度越长的竹材内部干缩或湿胀应力越不均衡。温湿度变化引起原态竹材内应力不均衡是原态竹材应变不均甚至开裂的主要原因。     

刨花板用石蜡乳液的研制

国家标准对刨花板的吸水厚度膨胀率有一定的要求。因此,石蜡乳液防水剂是刨花板工业生产不可缺少的助剂之一,其质量的好坏与成本的高低对刨花板影响较大。试验表明,此种石蜡乳液防水性能好,成本较低。     

季节性冻土区服役条件下竹复合管材吸湿特性

文章测试了竹复合管材在模拟季节性冻土区敷设、埋设服役工况下的吸湿特性及不同含水率下管材的力学性能,同时比较分析了6种防护措施下管材的吸湿特性。结果表明：竹复合管材服役温度越高,其吸水率越大;当竹复合管材含水率在65%以下时,其力学性能衰减率在5%左右;在6种防护措施中,聚脲涂层防护效果最好,管材的吸水率为2.7%。试验结果可为优化竹复合管材料防水性能提供参考。     

ACQ木材防腐剂的防水添加剂制备及应用研究

选用吐温80、司盘80和单硬脂酸甘油酯配制58#石蜡的复配乳化剂,着重考虑了乳化剂用量对石蜡乳化的影响,确定了适宜的乳化工艺条件,获得稳定的石蜡乳液防水剂.该复配石蜡乳液作为防水添加剂加入ACQ木材防腐剂中处理木材,可极大提高处理材的防水性能.随着用量的增加,处理材获得的拒水率和抗湿涨率可达79.13%,77.07%.     

超声波喷雾干燥壶瓶枣多糖及其对产品品质的影响

以干燥后多糖的羟基自由基清除能力、含水量和平均粒径为指标,对壶瓶枣多糖的超声波喷雾干燥工艺进行了优化,并对比分析了超声波喷雾干燥、二流体喷雾干燥和真空冷冻干燥对壶瓶枣多糖品质的影响。结果表明,超声波喷雾干燥的最佳工艺条件为:进风温度135℃,进料量16 m L/min,进气压力0.10 MPa,此时出风温度89℃,壶瓶枣多糖产品含水量4.91%,羟基自由基清除率为50.83%,平均粒径9.14μm。羟基自由基清除能力、单糖组成和红外光谱分析表明,3种干燥方式对多糖的活性、单糖组成和官能团没有影响,且多糖主要由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,其物质的量之比为1∶11∶2∶1∶38∶5,羟基自由基清除率为50%左右。通过对多糖产品的微观形态及粒度分布分析可知,冷冻干燥产品以块状和棒针状为主,超声波和二流体喷雾干燥产品均成颗粒状,但是超声波喷雾干燥的产品粒径分布较窄,粒径在2~20μm范围内呈正态分布,优于其他2种干燥技术。     

不同含水率条件下竹材热处理内部温度变化规律

利用T型热电偶测量不同含水率条件下竹材热处理时内部温度变化规律,与计算值进行对比,结果表明:置于热空气中的竹片,随着含水率增加,芯层、表层温度达到热空气温度所用时间逐渐增加,但表层温度变化受含水率影响较芯层小;置于热压机中的竹片,随着含水率增加,芯层温度变化规律受含水率影响不明显;置于热空气、热压机中的竹片,内部温度变化规律测试值与计算值有良好的吻合性。     

改性异氰酸酯稻草刨花板的吸湿特性

在实验室压制的改性异氰酸酯稻草刨花板,采用室温水浸法,揭示板子在高湿环境中的尺寸稳定性以及吸湿行为,探讨密度(0.60、0.75、0.90g/cm3)、施胶量(3％、4％、5％)和石蜡含量(0、1％、1.75％、2.5％、3.75％)对板子湿性能的影响。结果表明,稻草刨花板具有明显的湿膨胀行为,该过程受到密度和施胶量的影响。石蜡的施加,对板材的力学性能没有明显的影响,但有效地控制了尺寸的变化。吸着饱和点SSP是刨花板吸湿变形的临界含水率。