化学改性对速生杨木木材力学性能和天然耐久性的影响

利用低分子酚醛树脂(PF)、脲醛树脂预聚液(UF)和氨溶季胺铜防腐液对速生杨木木材进行化学浸渍改性,对处理前后试件的力学性能和防腐性能进行了测试与评价。试验结果表明:在试验范围内,氨溶季胺铜浸渍防腐改性处理对材料力学性能影响不大;PF浸渍改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度分别提高了97.1、83.4、125.5和37.0%;UF浸渍改性材对应力学性能指标分别提高了49.4、10.7、42.0和17.8%;试验所用速生杨木木材耐腐性能较差,属于II级,经过PF、UF和氨溶季胺铜防腐液浸渍改性,材料耐腐级别达到了强耐腐级,其中PF浸渍改性处理效果最好,处理材质量损失率从素材的18.7%降低到了2.9%,有效地提高了材料的防腐性能。从综合效果来看,低分子酚醛树脂预聚液浸渍改性处理是提高和改善速生杨木木材的力学性能和防腐性能的有效措施。     

N_2热处理马尾松木材的耐腐性能

以氮气(N2)为介质,采用均匀设计法对人工林马尾松木材进行热处理,探讨处理工艺对木材耐腐性能及物理力学性质的影响.结果表明:经过N2热处理的木材,尺寸稳定性能明显提高,密度、顺纹抗压强度略有下降.处理材腐朽后质量损失率为16.4%,耐腐性能达到Ⅱ级.SEM分析表明:处理材的结构基本完好,腐朽程度较素材轻得多,说明木材的耐腐性能明显提高.马尾松木材N2热处理的较佳工艺条件为:处理温度220℃,保温时间4 h,升温速率15℃·min-1.     

马尾松N_2热处理材耐腐性能及化学性质的研究

采用均匀设计法探讨氮气(N2)热处理工艺对人工林马尾松木材耐腐性能及化学性质的影响。结果表明,随处理温度升高,保温时间增加,木材耐腐性能提高;N2热处理使其纤维素含量减少0.9%,半纤维素减少6.5%。红外光谱分析(FTIR)表明,N2热处理使木材内部O—H减少。马尾松N2热处理的较佳工艺条件:处理温度220℃,保温时间4 h,升温速率15℃.min-1,此时处理材腐朽后失重率16.4%,已达到Ⅱ级(耐腐)。     

热处理对泡桐木防腐性能的影响

以泡桐木为研究对象,对其进行炭化、真空热处理和蒸汽热处理,分析经这3种改性处理后泡桐木防腐性能的变化.结果表明:与素材相比,经过改性处理的泡桐木耐白腐和褐腐性能均提高,耐褐腐能力提升比例高于耐白腐.随处理温度升高,保温时间增加,木材耐腐性能提高.处理温度和保温时间与失重率呈显著负相关,加热方法与失重率无显著相关性.     

防腐树脂增强改性木材力学及耐久性能研究

为综合提升发挥防腐木材与树脂改性木材的优势,在赋予防腐木材良好尺寸稳定性和力学强度的同时提高树脂改性材的耐腐性能。采用低分子酚醛树脂（PF）分别与木材防腐剂硼化合物、三唑类化合物、硼类与有机唑类复合物相互复配,制备防腐树脂复合制剂,对马尾松木材进行防腐树脂增强改性处理,研究处理材的物理力学性能及抗生物耐久性能。结果表明：防腐树脂增强改性材的尺寸稳定性随着树脂质量分数的增大而提高,当树脂质量分数20%时,处理材的体积抗湿胀率（V- ASE）均比素材提高30%以上。防腐树脂增强改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和表面硬度较未处理材分别平均提高了33.8%、27.1%、29.0%和 60.6%;未处理马尾松木材的耐腐性差,室内耐腐性属于Ⅳ级,PF改性材属于Ⅲ级,而防腐树脂增强改性材均可达到强耐腐等级(Ⅰ级),抗白蚁性达到9.0级以上;经4年埋地测试,PF树脂复合三唑类防腐剂（PF-PT）处理试材的完好指数为10。综合以上结果,防腐树脂增强改性马尾松木材能有效提高其尺寸稳定性、力学性能、耐腐及抗白蚁性能,其中PF-PT防腐增强改性材达到了室外用材耐久性的要求,具备良好尺寸稳定及防腐防虫功能,具有较好的推广应用价值。     

采用低分子有机树脂改善新疆速生杨树性能的研究

采用低分子有机树脂浸渍热压的方法,对新疆两种速生杨树沙兰杨和64#杨树进行改性处理.以木材表面硬度、力学性能、防腐阻燃、尺寸稳定性能作为指标对处理后的杨木性能作出评价.结果表明:(1) 密度、硬度有所增加,其中密度以沙兰杨基本密度增加最多,增幅为161.6%;硬度以64#杨的弦面提高最大,增幅67.5%.(2) 其顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度均有所提高,并且沙兰杨处理材的力学性能指标均高于64#杨.(3)通过耐腐处理,2种杨树处理材失重率均小于10%,属强耐腐级材料.(4)经过阻燃处理后,沙兰杨氧指数65%大于64#杨氧指数55%.(5)沙兰杨的气干体积干缩率均小于64#杨.     

热处理条件对越南安息香木材耐软腐性的影响

研究了以水蒸汽为保护气体,温度170～210℃、时间2～6 h 为热处理条件下越南安息香木材的耐软腐性能、pH值变化,以及腐朽后木材细胞壁破坏情况。结果表明,随着热处理温度升高和热处理时间延长,越南安息香木材耐软腐性能提高;软腐试验后,失重率从未处理的33.52%减少至处理210℃,6 h时的1.60%。软腐菌的侵蚀导致木材的pH值增加,即酸性减弱;同时,pH值变化率随着木材受腐朽程度（失重率）增加而提高,未处理材的pH值提高了22.46%。随着热处理温度升高和热处理时间延长,木材软腐前后pH值的差异减小,pH值变化率从处理170℃,2 h时的22.43% 减少至处理210℃,6 h时的0.10%。与失重率变化趋势相似。软腐菌的侵蚀使越南安息香木材构造发生变异,受细胞腔中的软腐菌菌丝侵蚀细胞壁,在细胞壁上有很多V形穿孔槽。     

基于XPS的马尾松褐腐降解研究

采用XPS分析马尾松素材及其防腐处理试件表面氧碳比(O/C)前后差异、C1s谱峰变化情况,评估香樟木质部蒸馏水提取物和樟脑防腐剂处理马尾松试样的耐腐效果。结果表明:褐腐后试样相比腐朽前表面C1s峰面积增加,O/C比减小,C1峰面积增大而C2减小,可见褐腐菌对各试样均有一定的降解效果;樟脑防腐剂处理马尾松试件褐腐后的O/C高于马尾松素材,C2降低幅度最小,而香樟木质部蒸馏水提取物处理马尾松试件褐腐后的O/C小于马尾松素材,C2降低幅度最大,证明樟脑处理马尾松试样对密粘褶菌具有一定的抑制效果,而香樟木质部蒸馏水提取物的防腐效果不明显。     

腐朽对山杨木材吸水性和电阻的影响

以山杨木材试件为研究对象,研究在健康状态和腐朽状态下木材电阻和含水率的关系、木材腐朽前后绝干质量、含水率、电阻的变化及关系。结果表明,腐朽木材电阻受含水率的影响规律与健康木材相似,即随着含水率升高木材电阻下降;纤维饱和点以上相同含水率下,健康木材的电阻远远高于腐朽木材电阻,而木材腐朽后吸水性增强含水率升高使得电阻进一步降低,木材腐朽之后电阻明显减小;腐朽后木材电阻与健康木材电阻和增水率整体显著相关,木材减阻率与其失重率和增水率间具较强的二元线性关系。     

印楝提取物制备的微囊防腐剂在木材中的固化规律

目的印楝是一种抑菌效果优良的天然材料,这种材料不仅可以防止木材腐朽而且不会污染环境。使用印楝种子提取印楝植物活性成分,将其制备成微囊防腐剂,探究该防腐剂在木材中受温度影响的固化规律及抑菌性能。方法首先利用印楝提取物制备微囊防腐剂预制剂,使之能够更好地进入木材中,再通过程序升温的方法来比较在不同温度控制下微囊防腐剂在木材中的成囊情况。同时,通过褐腐菌抑菌实验考察防腐剂的抑菌性能。使用褐腐菌侵蚀不同处理的樟子松试件12周,通过试件的质量损失率来表征耐腐性能。通过40、50、60、70、80 ℃程序升温处理后的大青杨试件微观电镜图,分析印楝提取物微囊防腐剂在木材中的固化规律。结果经80 ℃升温处理后的樟子松细胞腔内也形成了微囊结构。褐腐菌抑菌实验结果显示:受褐腐菌侵蚀后,樟子松试件对照组质量损失率达到21.05%;经印楝种子提取物处理的试件质量损失率为10.96%,达到耐腐标准;经MUF处理的试件质量损失率为29.23%;经印楝提取物微囊防腐剂处理的试件质量损失率为6.01%,达到强耐腐等级。结论随着升温温度的升高,固化形成的微囊颗粒呈减小趋势,且在木材细胞壁中的分布更为均匀,结合更为紧密。印楝提取物制备的微囊防腐剂达到强耐腐等级,这说明印楝提取物制备的微囊防腐剂具有较好的防腐效果,而且防腐效果较持久。      

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。      

阻燃剂DPB改性木材的体积稳定性和防腐性能

采用阻燃剂ＤＰＢ改性大青杨木材,测定了处理木材的阻燃性及改性对木材体积稳定性和防腐性能的影响。实验表明：ＤＰＢ是一种性能较好的木材阻燃剂,但ＤＢＰ处理木材的抗胀缩率和阻湿率值均很低,低分子ＰＦ树脂、ＤＰＢ和季铵盐作为防腐剂均可使处理木材达到天然强耐腐级的要求,且ＤＰＢ和季铵盐类低毒、无污染,与ＰＦ树脂复配,可以大大提高处理木材的抗胀缩率和阻湿率。为了增强化学改性木材的体积稳定性、防腐性能和力学强度,复配药剂,使处理木材的品质得到综合性功能性改良。     

纳米复合材料改性杨木木材的物理力学性能

为提高速生杨木材的力学性能,以酚醛（PF）树脂和纳米SiO2粉为主要改性剂,并使用偶联剂,利用减压-加压的方法浸渍处理杨木,并通过热压使处理剂在木材中固化,制成了改性木材。以密度、硬度和力学强度作为主要指标对改性材的性能进行了评价,结果表明：用不同质量分数的纳米材料和酚醛树脂混合液、以及不同压缩率对速生杨进行处理后,均能够提高木材的密度、硬度和力学强度。     

烧结温度和树脂含量对木陶瓷的物相及结构的影响

为了探讨浸渍用酚醛（PF）树脂的分子量、树脂含量和烧结温度对木陶瓷的物相及微观结构的影响,采用低分子量PF树脂、常压浸渍杨木纤维制备木陶瓷,使用XRD、SEM等技术研究了PF树脂的分子量、树脂含量和烧结温度与木陶瓷的物相构成和形貌特征之间的关系。XRD分析表明:提高烧结温度,木陶瓷（002）晶面的Bragg衍射角右移,衍射峰变窄、变强,石墨烯片层堆积厚度和微晶胸径增加,晶面间距减小,微晶层的排列趋于规整、 有序,有石墨特征的析出相出现,可石墨化倾向增加;但PF树脂含量对物相构成的影响较小,且PF树脂分子量的大小与物相构成无明显关系。SEM分析表明:木陶瓷保持了木材作为天然生物体的部分结构特征,其微观结构与烧结温度、树脂含量和杨木纤维的结构及分布情况 有关。PF树脂含量的增加有助于木陶瓷形成三维网状结构,但会使表观密度增加和显气孔率降低; 而提高烧结温度将会导致木陶瓷显气孔率的增加。当烧结温度为1 000℃、PF树含量为1.30%时,木陶瓷的显气孔率和表观密度分别为39.3%和0.77 g/cm3。      

阻燃剂DPB改性木材的抗流失性和化学稳定性

采用阻燃剂ＤＰＢ对大青杨木材的阻燃性、抗流失性和体积稳定性进行了分析测定,并探讨了ＤＰＢ作为林青杨木材的阻燃剂的处理效果。研究结果表明：ＤＰＢ是一种性能较好的木材阻燃剂,但处理木材的ＤＰＢ易流失,且化学稳定性很低。与ＰＦ树脂复配,可以大大提高处理木材的抗流失性及化学稳定性。为了增强化学改性木材的体积稳定性、防腐性和力学强度,复配药剂,使处理木材的品质得到综合性功能性改良。     

速生杨木材的动态润湿性能

润湿性是木质材料科学的一个重要界面特性,它可以表征胶黏剂与木质材料接触时,在木质材料表面上黏附、渗透及铺展的难易程度和效果。根据木质材料的结构与性能特点,建立了描述其表面动态润湿性能的数学模型,在模型中提出了用衰减系数K来评价材料的润湿性能。并运用该模型研究了杨木表面脲醛树脂和酚醛树脂2种胶黏剂的动态润湿性能,用脲醛树脂胶研究同一年轮内早材和晚材的润湿性;与PF相比,UF在杨木表面的润湿性能较好;与晚材相比,早材的润湿性能较好。     

复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与动力学分析

为研究复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与阻燃机理,利用热分析法对蒸馏水、聚硅酸磷酸二氢铝(Al-Si)、NP阻燃剂(N-P)、聚硅酸磷酸二氢铝复合NP阻燃剂(N-P-Al-Si)处理杨木(编号为A、B、C、D)的燃烧性能进行探讨,分别运用Ozawa-Flynn-Wall法和修正Coats-Redfern法计算阻燃杨木活化能。结果表明:A仅有1个热解阶段,此阶段的活化能值为65~70 kJ/mol。阻燃处理材的热解大致分为2个阶段,D的主要热解阶段介于B、C之间,其热释放速率缓慢,失重速率和失重量最小。并且在不同的升温速率下D的失重趋势一致,随着升温速率的增大,失重曲线向高温方向移动。D第1、2阶段的活化能分别为120、240 kJ/mol,均显著大于C(115 kJ/mol),表明Al-Si与N-P复配后的阻燃效率得到提高。      

葛根黄酮自微乳化滴丸的制备及体外评价

<正>交法优选葛根黄酮自微乳化滴丸的最佳制备工艺,研究其体外释放行为。以硬度、圆整度、丸重差异为指标,优选葛根黄酮自微乳化滴丸的最佳制备工艺。结果表明,最佳制备工艺为葛根黄酮自微乳与滴丸基质混合质量比例为1∶3.5、温度80℃、滴距10cm。葛根黄酮自微乳化滴丸10min时体外释放度为105.10%,明显高于市售愈风宁心滴丸10min时82.03%的体外释放度,本实验优选的滴丸制备工艺稳定可行。     

热处理复合硅乳液浸渍杨木表面疏水性的研究

以微、纳米二氧化硅和硅油(羟基硅油和含氢硅油)为主要原料,经高压均质制备了二氧化硅/硅油复合乳液(CSE),稀释后与催化剂混合,经真空-加压浸渍后联合180 ℃热处理改性东北青杨边材,构建疏水表面。测试并分析了改性材表面的接触角、滚动角、表面粗糙度,并采用场发射扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪和原子力显微镜观察改性材表面的微观形态并对细胞壁中的元素分布进行了检测。结果表明:1)2.7%CSE/热改性材的3个切面上的水分接触角和滚动角均达到了超疏水性的要求,随着CSE质量分数的进一步增加,改性材表面的疏水性呈递减趋势;2)与高质量分数的复合硅乳液相比,2.7%CSE/热改性材的3个切面的各项粗糙度与荷叶表面粗糙度最接近,单独依靠木材表面或硅树脂膜自身的粗糙度均无法模拟出与荷叶表面相似的粗糙度;3)改性材表面生成了和荷叶表面乳突相类似的新纳米、微米两级复合乳突;4)复合硅乳液中的Si元素渗入了木材细胞壁,且在木材表面有大量沉积。