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。     

热处理温度对麻栎木材尺寸稳定性的影响

以麻栎(Quercus acutissima)木材为试材,在高温热处理窑(温度范围为室温～240℃)设置160、180、200℃进行高温热处理试验;采用电热鼓风干燥箱(DHG-9070A),将试样在103℃烘至绝干状态,测定试样质量和3个方向尺寸;采用恒温恒湿试验箱(LRHS-101-LH),设置“温度20℃-相对湿度65%”、“温度40℃-相对湿度90%”2种环境,对高温处理试样进行含水率平衡处理,测定试样质量和3个方向尺寸(轴向、弦向、径向);依据GB/T 1931—2009《木材含水率测定方法》、GB/T 1934.2—2009《木材湿胀性测定方法》,以木材平衡含水率、湿胀率(弦向、径向、体积)、阻湿率、抗胀率为评价指标,分析热处理温度对麻栎木材尺寸稳定性的影响。结果表明：在试验温度范围内,热处理温度可有效提高麻栎木材的尺寸稳定性,随热处理温度的升高,木材平衡含水率降低,木材的阻湿率、抗胀率明显增大。热处理材在“温度20℃-相对湿度65%”环境中的阻湿率,明显优于“温度40℃-相对湿度90%”环境中的阻湿率,说明热处理木材对高温高湿环境的阻湿效果不明显。热处理对径向湿胀率的影响较...     

浸渍热处理对杨木微观结构及尺寸稳定性的影响

为扩大速生杨木板材应用范围,采用脲醛树脂浸渍改性杨木,并对浸渍材和素材进行热处理,对杨木素材、浸渍材、不同热处理温度的联合改性材及热处理材的微观结构及湿胀性、吸水性和干缩性等尺寸稳定性进行对比分析。结果表明：杨木经浸渍处理后,树脂填充于导管、木纤维、木射线、纹孔及细胞角隅,并进入细胞壁;浸渍材经热处理后,树脂分布发生变化,160℃浸渍热处理材附着于细胞壁上的树脂分布较均匀平整,随着热处理温度升高,树脂体积收缩形成规则球状细小颗粒,不再堵塞纹孔;浸渍材的干缩湿胀率均较素材提高,尺寸稳定性降低;浸渍材经热处理后产生了对杨木素材进行热处理的类似改性效果,其吸湿率显著降低,弦向湿胀率、吸水膨胀率和干缩率均降低,表明热处理能进一步改善浸渍材的尺寸稳定性,但160、180和200℃浸渍热处理材的尺寸稳定性差别不大。     

热处理工艺对竹材性能的影响

采用热处理温度为160,180,200℃,热处理时间为2,4,6 h的高温热处理工艺对毛竹Phyllostachys edulis竹材进行改性处理,分析不同热处理工艺对竹材化学成分和力学性能的影响,将分别在160,180,200℃下处理4h后的竹材进行傅立叶变换红外光谱图表征。结果表明:热处理温度越高和时间越长,竹材中木质素质量分数也越高,综纤维素、α-纤维素质量分数呈现下降的趋势,竹材的纵向抗弯强度呈减小趋势,并且抗弯弹性模量呈减小趋势。200℃,6 h热处理竹材与未处理竹材相比,木质素质量分数上升了115.0 g·kg-1,综纤维素质量分数下降了93.1 g·kg-1,α-纤维素的质量分数下降了239.4 g·kg-1,毛竹竹材的抗弯强度较未处理材减小了84.5 MPa,抗弯弹性模量较未处理材减小了1.86 GPa。红外谱图中竹材表面羟基数目随热处理温度的上升和热处理时间的延长不断减少。     

速生桉木材高温热处理的物理力学性能研究

【目的】研究经高温热处理后速生桉木材物理性能、力学性能的变化,为工业生产提供技术参考。【方法】在水蒸气保护下,经不同温度（160、180、200、220、240℃）、不同时间（1、2、3 h）处理后,按照GB/T 1927~GB/T 1943国家标准检测其物理性能和力学性能。【结果】随着热处理温度提高,速生按木材含水率大幅下降,干缩率、吸水性、湿胀率逐步下降;木材密度随着温度提高和时间延长呈下降趋势;处理时间对顺纹抗压强度、冲击韧性和硬度影响较大;各温度条件下处理1 h的效果最好,抗弯强度在同温度条件下,处理1 h最高,3 h次之,2 h最低;随着热处理温度的升高,弹性模量先增大后减小。【结论】高温热处理对速生桉木材的物理性能影响较大,干缩性、吸水性和吸胀性明显下降,尺寸稳定性上升;速生桉木材的力学性能随着温度的升高和木材热处理时间的延长总体上呈下降趋势。     

速生桉木材高温热处理的物理力学性能研究

[目的]研究经高温热处理后速生桉木材物理性能、力学性能的变化,为工业生产提供技术参考.[方法]在水蒸气保护下,经不同温度(160、180、200、220、240℃)、不同时间(1、2、3h)处理后,按照GB/T 1927~GB/T 1943国家标准检测其物理性能和力学性能.[结果]随着热处理温度提高,速生按木材含水率大幅下降,干缩率、吸水性、湿胀率逐步下降;木材密度随着温度提高和时间延长呈下降趋势;处理时间对顺纹抗压强度、冲击韧性和硬度影响较大;各温度条件下处理1h的效果最好,抗弯强度在同温度条件下,处理1h最高,3h次之,2h最低;随着热处理温度的升高,弹性模量先增大后减小.[结论]高温热处理对速生桉木材的物理性能影响较大,干缩性、吸水性和吸胀性明显下降,尺寸稳定性上升;速生桉木材的力学性能随着温度的升高和木材热处理时间的延长总体上呈下降趋势.     

聚乙二醇联合热改性对橡胶木性能的影响

利用聚乙二醇联合热处理改性橡胶木,选用分子质量800、1000、1500、2000、4000质量分数为20％的聚乙二醇溶液,在真空度为0.09 MPa,浸渍橡胶木2 h,热处理温度200℃,保温时间2 h.对未处理材、热处理材、不同分子质量的聚乙二醇-热处理材的力学性能、尺寸稳定性、涂饰性能、结晶度和官能团等进行对比分析.结果表明:木材经过200℃热处理后,木材的抗弯强度下降了43.71％,木材干缩率和湿胀率下降显著.与热处理材相比,不同分子质量的聚乙二醇-热处理材的抗弯强度提高了10.59％～23.16％,木材颜色随聚乙二醇分子质量的增大而变深,尺寸稳定性有了进一步提高.此外,经过聚乙二醇预处理后,在热处理材表面的丙烯酸树脂的水性、油性涂料干燥速率加快,与热处理材相比,漆膜附着率提高.     

氯化锌浸渍处理对樟子松热处理材尺寸稳定性和处理能耗的影响

【目的】本研究旨在探究弱酸性氯化锌溶液浸渍对热处理材的尺寸稳定性以及处理能耗的影响。【方法】采用质量分数5%的氯化锌溶液浸渍樟子松试样,并进行不同温度的热处理,通过试样吸湿后的尺寸和质量变化分析,评价浸渍–热处理樟子松试样的尺寸稳定性和吸湿性,并结合红外光谱分析、X射线衍射分析以及能耗计算,阐明浸渍–热处理对试样尺寸稳定性的影响机制和能量消耗情况。【结果】氯化锌浸渍–热处理组的性能提升效果比热处理组更明显;随着热处理温度的升高,木材的吸湿性降低,尺寸稳定性提高,热处理组和浸渍–热处理组的体积湿胀率分别从3.5%、3.4%下降到2.6%、2.1%;两种处理方式下的处理材红外吸收光谱图中均没有产生新的官能团特征峰,但羟基数量均随着温度升高而明显降低;处理材的相对结晶度呈上升趋势,热处理组和浸渍–热处理组分别由36.05%、38.77%提升到48.51%、53.04%;浸渍–热处理组试材在160℃达到的处理效果比仅进行180℃热处理达到的处理效果更好,同时因为前者的处理温度更低,所以能够减少处理过程中的能耗,在所研究的温度范围内最高可减少10%的能耗。【结论】相比樟子松热处理改性,氯化锌浸渍...     

热处理对单叶省藤材化学成分及颜色的影响

为了研究高温热处理温度和保温时间对棕榈藤材化学成分和颜色的影响及二者之间的相关性,以单叶省藤(Calamus simplicifolius)为对象,研究了常压蒸汽高温热处理温度(160、180、200℃)与处理时间(2、4 h)对单叶省藤材的化学成分、质量损失率及颜色的影响,分析了热处理后材色与化学成分变化的相关性。结果表明:随着热处理温度的升高和热处理时间的延长,单叶省藤材的质量损失率呈逐渐升高的趋势,在200℃、4 h时,藤材质量损失率达到最大,综纤维素和纤维素质量分数呈下降的趋势,木质素和苯醇提取物呈相对升高的趋势。热处理过程中藤材化学成分的质量分数变化对材色改变有很大影响,热处理后藤材的明度差、总体色差与综纤维素质量分数差、纤维素质量分数差和木质素质量分数差都有较好的线性相关性。     

高温热处理对香柏木挥发性有机物的影响

采用动态顶空进样-气相色谱-质谱联用法(DHS-GS-MS)分析不同处理温度(140、160、180、200℃)、不同处理时间(2 h和3 h)条件下,香柏木挥发性有机物成分及其相对含量的变化。结果表明:对香柏木素材50种目标成分进行分析,萜烯类化合物含量最多,占57.03%;其他成分依次为芳香族类化合物31.67%,醇类化合物5.93%,醛类化合物1.08%,酯类化合物1.01%,酮类化合物0.91%。随着处理温度的升高,芳香族类化合物和醇类化合物相对含量呈下降趋势,萜烯类化合物相对含量呈上升趋势;随着处理时间的增长,芳香族类化合物和萜烯类化合物相对含量呈先增加后减小的趋势,醇类化合物相对含量呈先减小后增加的趋势。     

苯酚-三聚氰胺-尿素-甲醛树脂复配硼化物改性杉木的阻燃性能

采用不同固体质量分数的苯酚-三聚氰胺-尿素-甲醛(PMUF)树脂和硼酸、硼砂阻燃剂对人工林杉木进行浸渍处理,并对改性材的阻燃性能进行评价。结果表明:与素材相比,硼化物改性材的氧指数提高,热释放速率和总热释放量均大幅降低;随着树脂固体质量分数的增加,树脂改性材的氧指数呈现先升高后略下降的趋势,点燃时间延长,第一热释放速率峰值逐渐减小并且第二热释放速率峰值出现时间延迟,但总热释放量上升;复配改性材的氧指数均达到55%以上,阻燃性比树脂改性材进一步提高,热释放速率和总热释放量降低明显,残炭量增加,热稳定性提高。     

人工加速老化对2个小麦品种发芽和种子生理生化特性的影响

为探明小麦种子在种子贮藏过程中的生理生化变化的规律,采用高温高湿人工加速老化的方法,对2个小麦品种的种子在90%相对湿度和45℃条件下进行人工加速老化,处理时间分别为0、1、2 d,结果表明:豫麦57和金豫麦2号种子发芽率在经过老化处理后略有升高、种子活力呈现出先升高后降低的趋势、可溶性糖含量呈现先降低后升高的趋势、丙二醛含量呈现出先升高后降低的趋势。     

木材硅石改性剂的制备工艺

为了降低木材硅化改性成本促其应用,直接将固态硅石粉高效液态活化,通过正交试验和极差分析优化制备了木材硅石改性剂,测试分析了浸渍改性杨木的性能。结果表明:①反应时间和原料n(SiO2)∶n(NaOH)对活化溶液的pH值、黏度和密度影响不显著,碱料种类和反应温度对活化溶液的黏度、密度、SiO2转化率、固体质量分数和生产成本影响显著,对溶液性能综合影响最大的是反应温度和碱料种类,其次是n(SiO2)∶n(NaOH)和反应时间;②pH值随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而减小,密度、黏度、固体质量分数、SiO2转化率和模数随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而增大,KOH活化效果更好但价格较高,综合平衡优化工艺为:反应温度200℃、碱料为NaOH、n(SiO2)∶n(NaOH)=1.715∶1、反应时间4 h;③硅石改性剂能充分渗入杨木,使其吸药量达252%,密度提高81%,抗弯强度提高69.6%,炭化温度减小89℃,残炭率提高41%,改性效果优于硅溶胶。     

负压场中木材平衡含水率的探索

为了初步探明负压场中木材平衡含水率如何受相对湿度、温度和绝对压力的影响,以俄罗斯产落叶松(Larix gmelinii Rupr.)小试件为试验对象,采用称重法测量真空罐内相对湿度40%~90%、温度45~70℃、绝对压力30~70kPa范围内木材的平衡含水率。在此基础上分析相对湿度、温度和绝对压力对木材平衡含水率的影响。结果表明：相对湿度从40%升高到90%,平衡含水率从6.13%增大到13.18%(50 kPa, 60℃);温度从45℃升高到70℃,平衡含水率从16.60%降低到8.40%(70%, 50 kPa);绝对压力从30 kPa提高到70 kPa,平衡含水率从6.66%减小到6.02%(50%, 70℃)。因此,负压场中木材平衡含水率随相对湿度升高而增大,随温度、绝对压力的升高而减小。     

含水率对樟子松细胞壁弹性模量和硬度的影响规律

为探明水分对木材细胞壁力学性能的影响，选取樟子松为对象，利用热水、1%氢氧化钠以及苯-乙醇溶液在80 ℃、6 h、固液比1:20的工艺条件下对试样进行抽提处理，抽提后的木材样品加工成金字塔形，然后对试样进行吸湿处理并且调控试样含水率，借助纳米压痕测试研究含水率对木材细胞壁力学性能的影响，并建立机理模型做进一步分析。结果表明，随着含水率的增加，木材的纵向弹性模量与硬度，均出现了一定程度的下降。分析发现，水分子进入细胞壁后与游离羟基形成氢键，随着含水率增加，会被部分原有的氢键破坏，并与之前进入的水分子形成氢键，在内部形成水分子簇，增大了细胞壁分子链之间的距离，使空隙增多，进而降低木材的弹性模量，且水分会使木材细胞壁主成分逐渐软化，硬度降低。     

阻燃处理木材燃烧残余物的热分解特征

为了弄清楚阻燃处理木材燃烧残余物的热分解特征,将阻燃处理木材在模拟的典型火灾中燃烧后,取距燃烧表面不同位置的试样,采用热失重法研究了阻燃处理木材燃烧残余物的热分解过程,结果表明:①阻燃处理木材及其燃烧残余物的热分解开始温度没有明显的差别,未处理木材燃烧残余物的热分解开始温度比未燃烧木材高;②阻燃处理木材中阻燃剂的热分解峰值温度为200℃,随着燃烧过程的进行,归属于阻燃剂的峰消失;③阻燃处理木材燃烧残余物热分解温度曲线中,在230℃附近归属于半纤维素的峰消失,在210～240℃出现了一个缓慢的肩;④阻燃处理木材及其燃烧残余物的质量损失速度曲线主峰温度比未处理木材及其燃烧残余物降低100℃,质量损失速度大幅度减少;⑤阻燃处理木材在600℃时的热分解残存质量比未处理木材显著增大,随着燃烧时受热温度的增高,燃烧残余物热分解的残余质量显著增大;⑥阻燃处理木材及其燃烧残余物的热分解温度区间,与未处理木材及其燃烧残余物存在显著差异.      

低温胁迫对龙眼幼树抗寒性的影响

以广西主栽的龙眼品种石硖和储良幼树为试验材料,利用人工气候箱设计低温胁迫处理对2个龙眼品种叶片的抗寒生理生化指标进行研究。结果表明,两个龙眼品种的细胞SOD活性总体上呈先升高后下降再升高的趋势,而POD活性呈现与SOD活性相反的趋势;MDA含量随处理温度降低呈现先降后升的趋势,相对电导率缓慢升高后出现下降;可溶性蛋白含量先升后降,而可溶性糖含量变化较小。综合指标分析表明,石硖的抗寒性比储良的弱,这与相同低温处理条件下2个品种叶片表现出的外部受伤情况相吻合,说明这些指标可以作为龙眼抗寒性评价的依据。     

乳酸分离稻草中纤维素和木质素的研究

[目的]为稻草中纤维素和木质素的进一步利用提供技术指导。[方法]采用乳酸分离稻草中的纤维素和木质素,研究温度对分离效果的影响,并分析不同温度下酸处理纤维素的组成和性质。[结果]温度低于115℃时,酸处理纤维得率随温度的升高快速降低;乳酸木质素得率随温度的升高呈先升高后降低趋势,但温度高于130℃时,乳酸木质素得率降低。随着温度的升高,酸处理纤维中纤维素的含量先升高后降低,125℃时纤维素含量最高;温度低于110℃时,酸处理纤维中木质素含量随温度升高呈降低趋势,温度高于110℃时,升高温度对木质素含量影响不大。红外光谱分析结果表明,分离得到的乳酸木质素中含有较多的极性基团。[结论]在该试验条件下,最佳保温温度为125℃。     

Effects of Accelerated Aging on Physiological and Biochemical Characteristics of Waxy and Non-waxy Wheat Seeds

Experiments were conducted to evaluate the physiological and the biochemical characteristics of waxy wheat seeds under accelerated aging conditions. Five waxy wheat lines, which were Waxy 1, Waxy 4, Waxy 8, Waxy 9, and Waxy 15; and five non-waxy wheat lines: S-39, 04J89, Jan-81, Ⅲ42-4, and Ⅲ10 were studied. The seeds were subjected to accelerated aging at 40℃, 45℃, 50℃, 55℃, and 60℃, and 90% relative humidity for 0, 2, 4, 6, and 8 days, respectively. The results showed a gradual increase in conductivity and decrease in germination rate during accelerated aging. SOD, POD and CAT activities increased at low-grade treatment, but decreased at severe treatment. On the other hand, the soluble protein content decreased at 45℃, but successively increased, then decreased 50℃. From the above study, it showed that 90% RH at 55℃ was the best accelerated aging condition for optimum efficiency in a shorter period.