糠醇浸渍对杨木压缩材物理力学性能的影响

压缩密实化是提升低质木材品质的有效手段,但遇水回弹是其主要技术难题,本研究旨在探讨糠醇树脂浸渍实现压缩木定型与改性同步的技术可行性。以西南乡土树种乡城杨木材为对象,研究了糠醇浸渍处理对其压缩材吸水性、尺寸稳定性、颜色和力学性质的影响,并以后期热处理的影响作为对照进行比较。结果表明:糠醇浸渍增重44.8%,能降低压缩木吸水率63%,提升其尺寸稳定性,吸水厚度回弹率只有4.38%~5.97%;相比于未压缩杨木,糠醇浸渍压缩材的抗弯强度和表面硬度显著提高,增幅分别为89.1%和131.1%,但抗弯弹性模量只增加16.1%;糠醇浸渍的压缩材具有酷似热带硬阔叶材的深色,明度和黄蓝度降幅大;相比于后期热处理,糠醇浸渍对压缩材的定型效果略佳,且力学性质明显较优。因此,糠醇树脂浸渍技术不仅能良好固定压缩木变形,还可显著增强低质木材的力学性质,同时具有环境友好性。     

糠醇化对橡胶木性质的影响

以平衡含水率(EMC)和线性湿涨系数(LSC)为评价指标,研究了不同质量增加率(WPG)的糠醇改性对橡胶木吸湿尺寸稳定性的影响,并从尺寸稳定性角度探讨糠醇改性的临界WPG;还分析了糠醇改性对抗弯强度(MOR)和抗弯弹性模量(MOE)的影响,并探讨了减量平衡含水率(EMCR)衡量浸渍改性材吸湿性的可行性.结果表明:糠醇化可以显著降低橡胶木的EMC和LSC,EMC受WPG的影响明显,LSC随着WPG的增加而显著下降,基于LSC和胞壁充涨系数推导的临界WPG两者之间存在较大误差;改性材的MOE随WPG提高而增加,增幅约在30％ ～40％,但MOR却略有下降;与基于浸渍材绝干质量的EMC相比,基于浸渍前绝干质量的EMCR能更客观地评价浸渍改性后木材的吸湿能力,可用于吸湿性的研究中,但鉴于用户和第三方检测不方便,不推荐其作为改性产品的评价指标.     

糠醇浸渍速生人工林木材的干燥特性研究

木材浸渍改性商业应用的主要技术难点之一是二次干燥速度慢、易开裂、易变形。本文以杨木和杉木为研究对象,使用浓度为30%和50%的糠醇水溶液对其进行浸渍改性,再以百度干燥法分析糠醇浸渍材的干燥特性,辅以干缩试验和剖面密度(VDP)试验探究干燥缺陷成因。结果表明：50%浓度浸渍材的干燥缺陷等级均大于30%浓度浸渍材,杨木浸渍材的等级均高于杉木浸渍材;杉木30%和50%浓度浸渍材百度干燥平均时间分别为24 h和29 h,而杨木30%和50%浓度浸渍材分别为20 h和30 h。浸渍材不同位置的干缩系数存在显著差异,浸渍后密度分布更加不均匀。杉木和杨木糠醇浸渍材二次干燥困难的主要原因为固化的糠醇堵塞了水分内部迁移通道,从而使干燥速度降低;糠醇分布不均匀导致干缩系数差异进一步加大,处理材易开裂、易变形。     

人工林软质木材表面密实化新技术

采用一种新型木材改性处理剂，分别以改性异氰酸酯浓度5％、10％、15％、20％，对美国人工林火炬松（Pinus taeda）进行表面密实化处理。结果表明，随着树脂浓度的增加，无论是冷水浸泡还是煮沸，木材的吸水厚度膨胀率和压缩变形恢复率明显降低。表面密实化后，火炬松处理材的MOR和MOE值分别比素材提高43．9％和30．1％；水浸24h和煮沸2h后的湿状抗弯性能比素材略低，干状抗弯性能明显比素材高，MOR分别高28．0％和25．76％；MOE分别高22．55％和27．79％。改性异氰酸酯浸渍处理后的表面密实化木材，具有一定的阻燃效果；表面耐磨耗性能和表面硬度亦明显改善。     

热处理对表层压缩云南松木材性能的影响

为改善表层压缩材的尺寸稳定性,对表层压缩云南松木材进行热处理后,检测其24 h吸水厚度膨胀率和变定回复率等尺寸稳定性指标,及其平衡含水率、材色、剖面密度分布、硬度、弹性模量和静曲强度等物理力学性能指标.结果表明,热处理可显著改善表层压缩材的尺寸稳定性,同时对材色、硬度和静曲强度等有较为显著的影响,而对剖面密度分布和弹性模量则无显著影响.     

速生杉木的改性研究——UF树脂浸渍后热压法改性

采用脲醛树脂（UF）浸渍后热压的方法，对速生杉木气干材进行改性。试验结果表明：1.改性后杉木的静曲强度平均提高42%，弹性模量平均提高17%，吸水率平均降低45%，吸水厚度膨胀率基本无变化；2.热压工艺中的压力对改性杉木的MOR，MOE影响最大，树脂浸渍时间是影响其吸水率和吸水厚度膨胀率的主要因素。     

家具和地板用浸渍改性杉木研究进展

杉木是我国南方重要的速生林树种之一,但其木材存在诸多缺陷,极大地限制了其在家具、地板中的进一步开发利用。将杉木进行浸渍改性以提高综合利用率是解决全球木材的供需矛盾和家具、地板用材短缺的重要手段之一。浸渍改性目前主要应用的树脂有UF树脂、PF树脂、聚乙烯醇缩甲醛、MF树脂等,其中以PF应用较常见,其改性效果较为显著。浸渍改性过程中,主要有真空处理、真空加压、抽提后常压浸渍或真空浸渍等浸注方法,辊压浸注作为常温常压条件下高效快速浸注处理木材的方法也可用于杉木的浸渍改性,真空-叠压法既能保证改性药剂完全渗入杉木木材,也能防止杉木试材在压力下被压溃。不同的浸渍工艺参数和树脂固化条件对改性后杉木性能影响不同:浸渍时间对浸渍材的吸水率及吸水厚度膨胀率影响较大,热压温度、热压时间与压缩变形恢复率、静曲强度密切相关,各工艺因素间存在一定的相互关系和影响。最后讨论了浸渍改性杉木在家具、地板业中的发展方向与应用前景,为杉木浸渍改性的进一步研究和应用提供参考。     

糠醇树脂改性对重组竹性能的影响研究

【目的】竹材内含丰富的淀粉和糖类物质,易遭霉菌侵蚀,耐候耐久性差,探讨糠醇树脂改性对重组竹物理力学性能和防霉性能的影响,为重组竹糠醇树脂改性技术提供参考和借鉴。【方法】利用10%、20%、30%质量浓度的糠醇树脂加压浸渍竹束单元,对其进行改性处理,并采用"热进冷出"工艺制备重组竹板材,测量不同质量浓度糠醇树脂改性处理竹束的颜色和增重率,比较不同质量浓度糠醇改性重组竹材的吸水率、吸水厚度膨胀率、弹性模量、静曲强度、热稳定性、防霉性能和微观结构,检测了糠醇树脂在竹材样品中的显微分布,系统研究了糠醇树脂质量浓度对重组竹物理力学性能、热性能和防霉性能的影响规律。【结果】糠醇树脂改性处理使竹材颜色明显加深,尺寸稳定性、热稳定性和防霉性能显著提高,与对照材相比,改性竹材的色差可提高30.92%,吸水率可降低41.03%,吸水厚度膨胀率可降低46.34%,热失重率可降低75.38%,防霉等级可提高3个等级;糠醇树脂改性处理对重组竹的弹性模量影响不显著,但使其静曲强度最大可降低20.21%;随着糠醇树脂质量浓度的增加,改性竹材的颜色、尺寸稳定性、热稳定性、防霉性能均呈显著增加趋势,其静曲强度呈逐渐降低趋势。【结论】糠醇树脂改性重组竹具有优异的物理力学性能和防霉性能,20%糠醇树脂改性重组竹对霉菌的防治效力达到100%,可广泛应用于室外竹制品的制造。     

糠醇树脂改性对橡胶木的影响研究

采用满细胞法对云南景洪地区橡胶木进行4种浓度的糠醇溶液浸渍处理,对改性材增重率、颜色、吸湿性、表面硬度进行测定与分析的结果表明:糠醇溶液浓度越高,改性材增重率越高,材色则越深,表面硬度的提升越显著、吸湿性显著降低。     

浸渍及压缩制备密实化木材的研究进展

对人工林木材进行密实化处理是改良木材性能、拓宽应用领域的重要途径之一。本文聚焦木材密实化工艺及其机理,重点阐述浸渍和压缩两种密实化处理方法,分析不同密实化方法对改性木材性能的影响,并展望木材密实化研究的发展趋势。     

软质木材的表面密实化

探讨软质木材表面密实化的理想状态和途径,研究用酚醛树脂浸渍、再进行不同程度压缩木材的表面密实化效果.试验结果表明,浸渍压缩后木材密度从表层到内层的分布呈现一定的梯度,表面密度均高于内层密度和平均密度;试件的表面硬度、耐磨性和尺寸稳定性均有不同程度的提高.     

水热控制下杨木的表层密实化及固定技术

通过改变木材的表层水分含量,并利用热压机压板的热量对木材进行水热控制,开展毛白杨木材的表层密实化研究,分析毛白杨木材表层压缩密实化后的密度、硬度和恢复率等能指标。结果表明:表层密实化后的毛白杨木材的表层密度达到0.92g/cm3,为对照材的1.8～2.1倍;硬度达到22.3N/mm2,为对照材的2.4倍;压缩木经180℃、4h的热处理后,变形恢复率可降低30%。     

水性聚丙烯酸酯乳液改性木粉/聚乳酸复合材料的吸水性

通过种子乳液聚合法合成了一种水性聚丙烯酸酯乳液,用于改性木粉。将改性的木粉与聚乳酸复合制备了木粉/聚乳酸复合材料,对复合材料的吸水性能进行了研究。结果表明,木粉经过改性后表面覆盖了一层致密的聚丙烯酸酯,能够有效降低木粉的亲水性。复合材料在经过改性之后吸水性和吸水厚度膨胀率均下降,说明聚丙烯酸酯乳液能够改善木粉和聚乳酸之间的界面相容性。本实验中,添加4%聚丙烯酸酯乳液的效果最优,其极限吸水率和吸水厚度膨胀率结果为10.6%和12.5%。     

樟子松密实化前后吸能特性的对比

针对速生材材质疏松、力学强度较低的特性,以樟子松为研究对象,采用低分子量酚醛树脂对其浸渍强化后进行横纹压缩密实化试验,研究樟子松密实化前后各项物理力学性能及能量吸收特性的变化。结果表明:最佳横纹压缩密实化工艺条件即热压温度为140℃,热压压力为4.0 MPa,热压时间为30 min。经过浸渍压缩密实化后,樟子松试样的密度提高了139%,抗弯强度提高了189%;当应变为0.068时,樟子松试样的能量吸收值提高了180%,吸能效率提高了85%。本研究的实施是高效利用低质速生材的有益探索,可为速生材在包装行业的推广应用提供一定的理论依据。     

刨花板吸水和吸湿特征及其对力学性能的影响

对刨花板的吸水性、吸湿性及其对力学性能的影响进行测定,结果表明,浸泡时间、试件大小和水的温度,对吸水特征均有明显影响,在吸水厚度膨胀率和吸水率之间,存在线性相关关系;相对湿度的变化,对刨花扳的吸湿厚度膨胀率和平衡含水率亦有明显影响。特别是相对湿度达到65%以上时,影响更为显著,并导致其静曲强度和平面抗拉强度显著降低。     

蒙脱土/石蜡复合乳液改性高温热处理材的吸水吸湿性

使用南方松作为研究材料,使用有机蒙脱土/石蜡复合乳液对试材进行浸渍,结合高温热处理技术对改性材进行X射线衍射(XRD)研究。结果表明,将有机蒙脱土和石蜡等存在结晶结构的物质引入木材中会使木材的相对结晶度提高。将处理材和未处理材的平衡含水率和吸水性进行对比,结果表明有机蒙脱土/石蜡复合乳液浸渍处理可以有效地降低高温热处理材的平衡含水率、吸水率和体积膨胀率,先高温热处理后再使用有机蒙脱土/石蜡复合乳液进行的浸渍处理工艺效果最佳。     

二氧化硅联合热处理改性对橡胶木性能的影响

为弥补热处理材的力学性能损失,利用二氧化硅联合热处理改性橡胶木。在热处理橡胶木前后分别真空浸渍二氧化硅前躯体溶液,热处理温度200℃,保温时间2 h。对未处理材、热处理材、浸渍-热处理材与热处理-浸渍材的力学性能、尺寸稳定性以及热稳定性进行对比分析。结果表明,与热处理材相比,浸渍-热处理材与热处理-浸渍材的抗弯强度分别提高28.97%和18.88%,抗压强度分别提高26.65%和38.91%。与未处理材相比,热处理材、浸渍-热处理材和热处理-浸渍材的吸水性与湿胀性均有所降低。热重分析表明,浸渍热处理材的热降解速率低于热处理材,说明二氧化硅与木材的结合阻碍了热分解以及木质基的完全裂解,木材的热稳定性有所提高。红外光谱分析显示,浸渍-热处理材上出现了Si—O—Si特征峰,说明木材内部有二氧化硅生成。X射线衍射分析结果表明,木材的纤维素衍射峰位置无变化,说明浸渍二氧化硅处理未破坏纤维素的结晶结构。     

酚醛树脂处理杨木、杉木尺寸稳定性分析

采用酚醛树脂浸渍处理人工林杨木、杉木,然后通过热压定型工艺制得表面密实化木材。对其尺寸稳定性的分析结果表明:处理试材的增重率、抗胀率和阻湿率随树脂浓度的增加而成比例增大,弦向和径向干缩率明显降低,在树脂浓度较低时变化较大,当达到一定量时变化趋于稳定。就压缩变形恢复率而言,当树脂浓度超过10%,压缩变形恢复率很小,说明表面密实化木材的压缩变形几乎被固定。     

密实化工艺对杉木木材力学性能影响规律北大核心

以人工林杉木木材为研究对象,采用全因子试验设计,通过控制不同热压温度(160、180、200℃)、热压时间(20、30、40 min)、压缩率(30%、40%、50%)3个工艺参数,对杉木进行压缩密实化改性,分析不同工艺参数对木材力学性能、微观形貌、细胞壁力学性能和结晶度的影响,进而筛选出优选工艺。结果表明:在热压温度为180℃、压缩率为50%、热压时间为40 min的工艺条件下,制备的密实化木材性能较优,其抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度和硬度分别为130.4 MPa、12338 MPa、113.1 MPa和1631 N,相对于未处理材分别提高112%、113%、44%和55%。扫描电镜观察结果表明:早材细胞几乎均被压溃,并沿着木射线方向出现一定规律的褶皱,而晚材细胞部分出现压溃,较大部分则保持原有的腔体结构。密实化木材细胞壁的硬度和弹性模量比未处理材分别增加了16.7%和45.7%。压缩处理后,木材的结晶度有所增大,未处理材和压缩材的结晶度分别为46%和53%。     

杉木间伐材ACQ防腐与综合强化复合改性研究

在将ACQ与UF树脂调制成相容的复合改性剂对杉木间伐材进行复合改性研究的基础上,深入探索复合改性的机理与综合效果.对浸渍材与表面密实化处理相结合的优化工艺,当弦向压缩率为20%时各项力学性能指标均比素材增加51%以上;进行浸渍处理与ACQ或UF单独处理材经煮沸和抗水、酸、碱抽提的抗流失性对比试验及防腐试验,表明前者比后者有所提高;并采用铜离子跟踪法进行X-射线荧光光谱仪定量分析,测定了浸渍材复合改性剂的含量和分布情况,确认了一次性浸渍优化工艺参数的较佳效果.