二氧化硅微胶囊的制备工艺及在木材改性领域的应用

微胶囊化技术可以改变材料性能,在食品、染料颜料、农药及木材改性等领域已显示出其优越性能。系统地介绍了原位聚合法、溶胶凝胶法、乳液界面水解缩聚法及乳液聚合法制备的二氧化硅微胶囊的结构、制备工艺与成囊原理;分析了二氧化硅微胶囊在木质相变储能材料、木材阻燃、木材防腐等木材改性领域的应用现状。二氧化硅微胶囊能够较好地将改性剂固定在木质材料内部,增强改性效果,在木材改性领域具有广阔的开发前景。     

农林生物质材料表面等离子体改性技术研究进展

等离子体作为物质的第四态,因其所含的电子、离子、电中性的分子、原子、光子、自由基等高能粒子作用于材料表面,会使材料表面性质发生变化,如热蚀、蒸发、交联、降解、氧化等,在过去几十年中被广泛地用于高分子材料的表面改性。自20世纪90年代起,科研人员开始关注等离子体技术在农林生物质材料表面改性方面的应用研究,并取得了突破性进展。主要成果包括:揭示了等离子体处理提高农林生物质材料胶合性能的机理;开发了农林生物质材料表面等离子体改性技术;研制了农林生物质材料表面等离子体改性连续自动处理工业化设备。笔者在对该领域所取得研究成果进行综述的基础上,对未来农林生物质材料表面等离子体改性技术的研究重点和方向提出了意见和建议。     

户外用木质材料改性研究进展

户外用木质材料需具备防腐、防虫、防霉、阻燃、干燥等特性,对木材进行改性处理可以保障其在户外使用时的质量和使用性能。通过分析和总结国内外学者研究成果,按户外用木质材料处理方式不同将木材改性处理方法分为化学改性和物理改性,化学改性主要包括防腐剂浸渍处理法、乙酰化处理法、糠醇处理法、氮羟甲基化合物处理法、石蜡改性法和热固性树脂改性法;物理改性主要包括热处理法和无机纳米粒子填充法,对以上各类改性方法、改性机理及改性木材的应用等相关研究进行了概述。     

国内外室内木质环境的研究现状及发展趋势

随着木质材料在建筑行业应用比例的不断增加,对由木质材料构成的室内环境研究也越来越受到人们的重视,对室内木质环境的研究内容主要包括:木质材料对环境物理条件的影响（包括温度、湿度、声、光、色、空气质量等）;木质材料对人体感觉器官的刺激效应（如触觉、视觉、听觉和嗅觉）;木质材料构成的室内环境对人类居住性的综合效应（如木造住宅与人类寿命、疾病、儿童成长等关系）.室内环境受着诸多因素的影响,今后的研究趋势是将基础科学与医学、生物学、心理学等结合起来综合评价室内木质环境,并将其与传统建筑材料构成的室内环境相比较,以此为开拓木质材料在建筑行业中的应用领域提供充分的实践和理论依据,促使人造板工业得到跨行业的发展。     

专利信息

一种木质材料用聚合粘合剂;木单板的天然木素改性方法;膨胀木榫的制作方法;发泡异氰酸酯树脂进行木材改性;木材阻燃剂及阻燃处理工艺;     

电磁波吸收功能木基胶合板的制备与性能北大核心

以纳米炭黑为电磁损耗材料对木质基板进行表面电磁改性,以此为基础设计并制备连续渐变阻抗结构吸波胶合板,研究了电磁改性对木质基板微观形貌以及阻抗的影响,测试了胶合板吸波性能及其他理化性能。结果表明:纳米炭黑在木质基板表面形成均匀、连续、光滑的电磁改性涂层;胶合板对1.8~5GHz电磁波反射率小于-7dB,胶合板层数增加,反射吸收峰向低频方向移动,增加吸收层层数可拓宽吸波频段;胶合板厚度一定时,减少吸收层层数或增加匹配层层数,反射吸收峰强度减弱;胶合强度、静曲强度等其他理化性能均满足标准要求。开发的吸波胶合板在电磁辐射防护领域具有广阔应用前景。     

木质材料激光表面处理研究进展

激光以其能量密度高、运行轨迹自如、方向性好等优点,被广泛用于木质材料切削加工以及表面处理等领域.其中,木质材料激光表面处理,即利用激光热/光电子效应促进材料发生物理、化学变化,以实现改性的目的.笔者对木质材料激光表面处理原理、激光类型与用途以及激光表面处理技术特点与应用领域等内容的研究现状进行了综述与分析.现有研究表明...     

木质纤维材料的热塑性改性与塑性加工研究进展

20世纪70年代,研究者们开始致力于将木质纤维材料转化为热塑性材料的改性研究,近年来进一步提出木质纤维材料塑性加工的学术理念并开展相关研究。本文简要综述木质纤维材料的热塑性改性研究进展和木质纤维材料塑性加工相关的材料特性。从深入分析木质纤维材料的黏弹性及其与主要组分的结构性质关系出发,阐述在基本保持木质纤维材料优良性能的前提下进行塑性加工的基本原理,并进一步提出通过动态塑化和木塑复合等方法实现塑性加工之可能的技术途径,为木质纤维材料资源的高效利用探索新的加工生产方式。     

木质材料力学性能无损检测方法的研究现状与趋势

木质材料用途广泛,在建筑、家具和包装等领域发挥着重要作用。目前,木材无损检测技术发展很快,应用到木材性质检测的无损检测方法已达几十种,然而对木质材料力学性能的检测还处于相对初级阶段,具有较大的挑战性。本文对木质材料力学性能的无损检测方法和原理进行归纳与总结,阐述几种主要检测技术（如应力渡检测、超声渡检测、振动法检测）的国内外研究现状、检测特点及存在问题。在此基础上,提出木质材料力学性能无损检测技术的发展趋势。     

微观力学表征技术的发展及其在木材科学领域中的应用

微观力学表征技术是表征材料微纳米力学性能的重要技术手段,目前已被广泛用于表征材料的超微构造和解析材料的力学行为。随着材料科学研究尺度缩小,微观力学表征技术逐步从纳米向超纳米、从分子向超分子甚至粒子水平发展。按照试样信息的不同方式,微观力学表征技术主要包括纳米力学测试技术(探针技术)和超纳米力学测试技术(显微镜技术);其中,纳米力学测试技术包括准静态纳米压痕技术、动态纳米压痕技术和动态模量成像技术,超纳米力学测试技术包括原子力显微镜技术和基于原子力显微镜技术的新型微观力学表征技术。木材是一种多孔状、层次状、各向异性的非均质天然高分子复合材料,其超微结构是细胞壁由不同厚度的层次组成。细胞壁是决定木材和木质纤维材料性能的主要因素,是木材的实质承载结构;细胞壁的力学性能是由壁层结构、化学组成的分布与结合方式决定的。开展木材和改性木材细胞壁纳观尺度的力学性能、分布及影响对实现木基复合材料的高效设计具有重要意义。自Wimmer等首次将纳米压痕技术应用于天然木材细胞壁微观力学后,国内外学者主要采取准静态纳米压痕测量技术和动态纳米压痕测量技术对不同树种木材以及化学改性和生物改性木材细胞壁的硬度、弹性模量、蠕变特性与黏弹性等力学性能进行了研究。木质材料界面作为纳米级厚度的界面相或者界面层,不仅影响木质材料的强度、刚度,而且影响木质材料的断裂韧性等。界面力学是决定木基复合材料整体力学性质的关键,是引起材料变形、强度下降的主要原因。研究界面的属性和特征对于木基复合材料整体属性的评价以及结构的优化设计有一定参考价值,研究内容涉及有胶合界面、纤维增强聚合物界面以及木制品涂层的微观力学。随着研究尺度逐渐缩小,微观力学表征技术趋向高分辨率及数据定量化,如今已能在纳米级分辨率下进行力学信息成像,为木材科学领域的研究提供了方便。微观力学表征技术在木材科学领域中的应用尚具有较大潜力,但仍有较多方向尚未涉及,还应在以下3方面展开研究:一是需要开展微观力学技术在木材科学领域应用的标准化研究,规范测试过程,确保测试结果的可靠性和一致性;二是建立木质材料宏观到微观的完整力学体系,从本质上剖析木质材料的力学行为,在纳米尺度上表征木质材料的性质和失效机制;三是随着木材科学领域研究的深入,需建立微观力学与微观化学、微观物理、微观环境学的联系,丰富木材及木基复合材料在微纳尺度的研究。     

乐器共鸣板用木材声学振动性能改良研究现状及趋势

木材是制作乐器共鸣板的重要材料, 木材的声学性能在很大程度上决定了乐器的声学品质。文中在分析乐器板用木材声学振动性能改良的着手点与切入点的基础上, 总结木材声学振动性能改良方面的研究进展, 认为以下几个方面将成为未来研究的热点:1)从弹性模量、比弹性模量、声辐射品质常数和声阻抗等指标出发进行木材声学性能功能性改良研究; 2)开展乐器共鸣板用木材的替代树种用材的功能性改良研究, 扩大可用于制作乐器共鸣板的资源范围; 3)从改善木材声学振动效率和振动音色角度进行木材功能性改良的研究; 4)开展新型的乐器共鸣板用材研究。     

近红外光谱技术在木材材性分析及木质复合材料生产中的应用

近红外光谱技术具有快速、无损、样品易于准备、适合实际生产在线检测等优点,在木材科学研究领域的应用越来越广泛。文中阐述近红外光谱技术在木材纤维素、木质素和抽提物等化学属性预测,生长特性及物理力学特征等物理属性预测,以及在木质复合材料生产中应用的研究进展,分析了其在木材材性分析及木质复合材料生产中的研究趋势。     

仿生光子晶体结构色在木材颜色功能性改良中的应用前景

对木材表面进行颜色功能性改良是提高木材使用价值的重要途径.文中总结传统木材染色和诱导变色工艺的发展现状及存在的问题,提出利用结构色进行颜色改良是一种清洁无污染的生态仿生着色技术,综述其在木质材料领域中的研究现状,并从木质材料表面结构色构筑及机理、木质材料表面结构色的光响应及界面机理、木质材料表面仿生结构色薄膜大规模应用...     

速生杨木改性研究进展

杨树是我国重要的速生林树种之一。为了充分利用杨树资源,提高速生杨木的品质,缓解我国目前木材的供需矛盾,迫切需要对杨木进行改性处理。论述速生杨木改性的研究进展,目前对速生杨木改性主要是从其材质松软、密度小、硬度低、易腐朽、尺寸稳定性差等天然缺陷出发,采取浸渍处理和非浸渍处理两大主要方式。浸渍改性包括采取有机物浸渍改性、无机物浸渍改性或二者联合浸渍改性。非浸渍改性包括与其它物质或材料复合改性,压密改性,热压改性,高温热处理改性、熏烟热处理改性、汽蒸改性,水热改性以及多种方法联合改性处理。研究表明,这些改性处理方式对杨木材性提高有显著作用,为杨木高附加值生产提供了重要依据。     

木材科学研究中的化学问题

木材科学作为一门研究木质化天然材料结构、性质和功能改良的科学,在研究中存在很多化学问题。文中从木材化学成分提取、能源化利用、改性、复合材料制备及年轮化学等研究的机理和工艺着手,综述了木材科学研究中涉及的无机化学、有机化学、高分子化学、表面化学、物理化学及分析化学等化学问题,对木材科学研究的现状和发展趋势进行了总结分析,以期有利于对木材科学的认识和掌握木材科学研究的方向。     

微波处理技术在木材功能化改性研究中的应用

微波处理可以有效改善木材的渗透性能,为木材的功能化改性研究提供有利条件。文中通过分析微波处理木材的原理与特点,总结分析了近年来国内外学者利用微波处理方法进行木材功能化改性的研究进展及其存在的问题;提出微波处理木材功能化改性研究的新方向与重点,旨在为木材功能化改性处理研究提供一种新的途径。     

Preparation of Chinese fir wood/MMT nanocomposites and the factors affecting it

The nano intercalation compounding of wood and MMT has important implications for the modification of wood and for the development of new materials. With water-soluble phenol formaldehyde resin as an intermediary, the nanocomposites of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) wood and montmorillonite (MMT) were prepared via three impregnation methods, i.e. normal pres-sure, once and twice vacuum methods. Based on the weight percent gain (WPG) of impregnated wood, the effects of compounding wood and MMT in term...     

可降解木塑复合缓冲包装衬垫材料的研究综述

可降解木塑复合发泡材料的研究可提高木质剩余物的利用率,缓解资源短缺的压力,同时可以减少通用塑料发泡缓冲材料对环境的污染,具有重要的社会意义和经济效益.从天然纤维及其性质、增韧改性、界面相容性等方面对国内外可降解木塑复合发泡材料的研究现状进行分析,指出木塑复合发泡缓冲材料存在的问题,并对可降解木塑复合缓冲材料的发展趋势作出展望.     

基于黏结剂喷射的木质材料增材制造技术研究进展

木材是自然界中分布最广泛的材料之一,在制造业和建筑业等领域有着广泛的应用。我国是木材消费和木材加工剩余物产出大国,但目前国内木材加工剩余物利用率较低、利用方式单一,与发达国家相比差距较大。通过创新木材剩余物处理方式,研发相关技术,可逐步缩小与发达国家之间的差距。黏结剂喷射（3DP）技术具有材料来源广泛、加工简单、成型效率高等特点,基于木质材料特点,以木材加工剩余物为原料,实现木质材料增材制造具有广阔的发展前景。文中以增材制造中的木质纤维及其分类为背景,介绍增材制造中木质耗材的研究现状,重点阐述木质材料3DP中典型黏结剂喷射成型（BJ）技术、散装材料选择性沉积技术和单层制造（ILF）技术等3类技术的成型原理、研究进展及其最新应用等,根据木质材料的物理特性和成型机理,探讨黏结剂、粉末床工艺和后处理等因素对木质材料3DP成型精度和成型质量的影响,并对木质材料3DP技术存在的问题进行分析并展望其发展趋势。