竹柳枝桠材重组木的研制

以幼龄竹柳枝桠材为原料,通过对竹柳枝桠材酸碱性、密度、干缩性、表面接触角以及密度、施胶量对竹柳重组木物理力学性能的影响进行研究。结果表明,竹柳枝桠材的p H为6.43~6.46,呈弱酸性,酸碱缓冲容量为34.63~38.94 m L,全干干缩率为1.86,气干干缩率为1.91;利用表面张力测量仪测得,竹柳枝桠材外表面MUF接触角为54.52°,内表面为37.27°。在板材密度0.9 g/cm3、三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)施胶量14%、热压温度160℃、加压时间20 min、木束含水率6%条件下制得的竹柳重组木弹性模量为12 948.68 MPa,达到GB/T 4897.7—2003《刨花板》的要求;静曲强度为105.08 MPa,内结合强度为2.07 MPa,2 h吸水厚度膨胀率为3.49%,其值均达到了LY/T1984—2011《重组木地板》的要求。SEM图像表明MUF压制的竹柳重组木的管孔被压缩成椭圆形,但细胞壁本身并没有被压溃,仍然保持了其完整性;红外光谱仪测试结果表明,竹柳的纤维素和半纤维素均与胶黏剂发生反应,存在化学键的结合。     

竹柳枝桠材重组木的研制

以幼龄竹柳枝桠材为原料,通过对竹柳枝桠材酸碱性、密度、干缩性、表面接触角以及密度、施胶量对竹柳重组木物理力学性能的影响进行研究。结果表明,竹柳枝桠材的pH为6．43～6．46,呈弱酸性,酸碱缓冲容量为34．63～38．94 mL,全干干缩率为1．86,气干干缩率为1．91;利用表面张力测量仪测得,竹柳枝桠材外表面MUF接触角为54．52°,内表面为37．27°。在板材密度0．9 g／cm3、三聚氰胺改性脲醛树脂（MUF）施胶量14％、热压温度160℃、加压时间20 min、木束含水率6％条件下制得的竹柳重组木弹性模量为12948．68 MPa,达到GB／T 4897．7—2003《刨花板》的要求;静曲强度为105．08 MPa,内结合强度为2．07 MPa,2 h吸水厚度膨胀率为3．49％,其值均达到了LY／T 1984—2011《重组木地板》的要求。SEM图像表明MUF 压制的竹柳重组木的管孔被压缩成椭圆形,但细胞壁本身并没有被压溃,仍然保持了其完整性;红外光谱仪测试结果表明,竹柳的纤维素和半纤维素均与胶黏剂发生反应,存在化学键的结合。     

不同因素对竹柳枝桠材重组木性能的影响

竹柳Salix discolor枝桠材的直径小,是重组木的好原材料。试验结果表明:在竹柳重组木为密度0.9 g·cm-3,脲醛树脂(UF)施胶量15%,枝桠材直径5~10 mm,木束长度150和450 mm,热压温度140℃,加压时间20 min,木束含水率6%条件下制得的竹柳重组木静曲强度为102.04 MPa,内结合强度1.99 MPa,2 h吸水厚度膨胀率3.78%,其值均达到或超过LY/T 1984-2011《重组木地板》行业标准的要求;扫描电子显微镜(SEM)图像表明:用脲醛树脂压制的竹柳重组木的管孔被压缩成椭圆形,但细胞壁本身并没有被压溃,仍然保持了其完整性,木束表面附着的胶黏剂均匀;X射线能谱(EDAX)表明枝桠材直径≥10 mm制得的重组木的碳氧比为0.55,枝桠材直径5~10 mm为0.60,枝桠材直径为≤5 mm为0.62。说明枝桠材直径对碳氧比有影响;且枝桠材制成的重组木的碳氧比高于枝桠材本身的碳氧比(0.41)。     

辐射松重组木密度对其孔隙率和性能的影响

为高值化利用人工林速生材辐射松Pinus radiata,采用高性能重组木制造技术,制备了不同密度的辐射松重组木,并探讨了密度对其孔隙率、耐水性以及力学强度的影响规律。结果表明:辐射松素材的孔隙率约为68.00%;重组木的孔隙率随密度增大呈线性下降,低至2.11%。随密度增大,重组木的耐水性和力学强度均呈升高趋势;当密度从0.80 g·cm-3增加到1.39 g·cm-3,吸水厚度膨胀率和吸水率分别下降了21.55%和76.88%,弹性模量和水平剪切强度分别提高了116.47%和86.29%。     

新型复合结构材——重组木复合刨花板

对重组木及刨花板、刨花板复合材的发展现状、产品性能及存在的问题进行了分析。根据我国目前人工林的生产和经营状况及前景，提出开发研制重组木复合刨花板是今后人造板行业的主要产品之一。重组木复合刨花板综合了重组木和刨花板两种材料的优点，是一种在强度、成本、适用性、可加工性、表面质量等方面均具有一定优点的新型人造板材。     

废弃杨木水泥模板纤维特性及纤维板的研究

以废弃杨木水泥模板纤维为原料制造纤维板, 实现杨木的循环利用。对水泥模板以及分离好的纤维性能进行测试分析, 并分别以废弃杨木水泥模板纤维、新鲜杨木纤维为原料制造不同密度的纤维板, 讨论原料特性和施胶量对板材性能的影响。研究结果表明:废弃杨木水泥模板表面碳元素含量高于杨木单板表面, 而水泥模板表面的氧元素含量较低; 废弃杨木水泥模板纤维的堆积密度与新鲜杨木纤维基本相同; 当用水泥模板制得的纤维板密度达到0.75 g·cm-3时, 板材的力学性能和吸水厚度膨胀率(TS)值均优于其他密度的板材, 当施胶量大于等于12.0%时, 板材的弹性模量(MOE), 静曲强度(MOR), 内结合强度(IB)性能均能满足国家标准值的要求。因此, 废弃杨木水泥模板完全可以替代普通杨木制造纤维板。     

铜唑防腐剂对杨木重组木防腐性能及物理力学性能的影响

  目的   探讨铜唑（CuAz）防腐剂对重组木化学组分、防腐性能和物理力学性能的影响,以提高重组木的户外耐久性。  方法   采用水溶性CuAz防腐剂对杨木纤维化单板进行常压和真空浸渍处理,以酚醛胶为胶黏剂压制防腐重组木。  结果   CuAz防腐剂能进入导管、木射线和纤维等细胞的细胞腔和细胞壁中,并与细胞壁的半纤维素和木质素发生络合反应。经过白腐采绒革盖菌Coriolus versicolor和褐腐密黏褶菌Gloeophyllum trabeum 12周侵蚀,防腐重组木的质量损失率均小于10%,达到强耐腐等级。防腐重组木的吸水率、吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率均低于未经防腐处理的重组木。同时,防腐重组木的弹性模量和水平剪切强度优于未经防腐处理的重组木,但静曲强度相比对照组有所降低。  结论   CuAz防腐剂处理重组木,可提高重组木耐腐性能,改善其物理力学性能。     

重组木与重组竹抗弯性能的比较

以杨木和毛竹为原料,制造了重组木和重组竹。对重组木和重组竹的抗弯弹性模量(MOE)和静曲强度(MOR)进行测试和分析。结果表明:密度在0.7g/cm3以上时,重组竹的抗弯弹性模量比重组木的性能好,弹性模量与密度呈线性相关;重组竹和重组木的静曲强度与密度间呈二次相关,重组竹密度在0.8g/cm3以下时,其静曲强度比重组木略低,密度在0.8g/cm3以上时,重组竹的静曲强度比重组竹的略高。将重组竹在低密度下的高弹性模量与杨木相对较高的静曲强度相结合,制造的木竹重组材可以制造出轻质高强的新型结构材料。     

重组木微观力学模型及刚度参数分析方法探讨

以复合材料力学的微观力学分析方法为基础，在横观各向同性假设下，建立了重组木的材料力学与弹性力学分析的力学模型。由该模型，综合复合材料力学的理论，预测重组木的纵、横向弹性模量，泊松比，纵横向剪切弹性模量，给出材料力学分析的具体公式。     

慈竹重组材防霉性能的研究

选用慈竹Neosinocalamus affinis原料压制慈竹重组材,并以水基有机杀菌剂型防霉剂ZJFC-I为防霉剂。防霉剂选用0.3%,0.6%,1.0%,2.0%和3.0%等5个质量分数,采用表面涂刷、常压浸渍和真空浸渍的方式对慈竹重组材进行处理,然后对处理过的试件进行室内防霉对比试验及抗流失性试验。结果表明:防霉剂质量分数低于1.0%时,常压处理和真空处理后的试样其防霉效果优于涂刷处理的试样,但防霉剂质量分数高于2.0%时,3种处理方法的试样对霉菌的防治效果区别并不明显,均能达到较好的防霉效果;防霉剂质量分数为0.6%~3.0%时,有效成分的固着率在均为78.9%~88.8%,抗流失效果较好。图3表4参10     

固沙先锋树种沙柳枝条力学特性及其影响因素

以内蒙古干旱半干旱沙区固沙先锋树种沙柳(Salix psammophila)枝条为对象,研究其冬季休眠期抗拉、抗剪与抗弯力学特性,分析枝条长度、直径及其化学组分等对其力学特性的影响,为丰富植物固沙能力的评估指标体系,也为沙柳平茬机具的研制提供生物力学依据。结果显示:在测试径级0.5~2.5 mm时,沙柳枝条的极限抗拉力为14.05~52.02 N、抗剪力为16.26~80.04 N、抗弯力为1.02~3.54 N,均随着直径的增大而增大,应力直径递增函数不同;极限抗拉强度为8.96~66.19 MPa、抗剪强度为8.04~39.87 MPa、抗弯强度为1 566.46~46.71 MPa,均随直径的增大而减小,应力强度-直径递减函数不同。表明直径是影响枝条力学特性的重要影响因子。随着枝条长度的增长,其抗弯强度呈增大的趋势,而抗拉强度和抗剪强度无明显的变化规律;沙柳枝条极限抗拉力均值36.19±3.29 N>抗剪力均值 50.04±4.54 N,枝条极限抗拉强度均值31.01±2.81 MPa>抗剪强度均值16.98±1.54 MPa,说明枝条易破坏外力类型为剪切力。沙柳枝条抗拉强度、剪切强度和抗弯强度与纤维素、半纤维素含量呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)正相关,与木质素含量呈显著正相关(P<0.05)。试验结果表明影响枝条抗拉、抗剪和抗弯强度的因素中纤维素和半纤维素起主要作用,其次是木质素含量。     

高山柳种子萌发特性

对高山柳（Salix cupularis Rehd.）种子进行形态特性和萌发特性的研究。结果表明,高山柳风干种子为灰褐色, 呈棒状,长（1.872±0.112） mm,宽（0.593±0.083） mm,千粒质量（0.184±0.049）g。在不同温度（15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃）下,高山柳新成熟种子的萌发率均在90%以上,且各处理间差异不显著;光照和黑暗条件下,种子萌发率也没有显著差异,种子均能正常萌发;种子寿命225 d左右。     

沙柳的孔隙结构、微纤丝角和纤维素结晶度研究

【目的】研究不同年轮沙柳(Salix psammophila)材的孔隙结构、微纤丝角和纤维素结晶度,为更合理、有效地利用沙柳资源提供依据。【方法】以取自内蒙古鄂尔多斯沙地的3年生沙柳为研究对象,利用氮气吸附法(NAD)研究不同年轮处沙柳木材的孔隙结构,并用X射线衍射(XRD)测定不同年轮处沙柳木材的微纤丝角和纤维素结晶度。【结果】从髓心到树皮的3个年轮处沙柳木材的比表面积逐渐增大,分别为0.54,0.68和1.81m2/g;孔体积逐渐增大,分别为0.002,0.468和1.560cm3/g,大多数孔隙的直径为2~10nm;而微纤丝角逐渐减小,分别为14.35°,12.17°和10.71°;纤维素结晶度从第1年轮到第3年轮略有增加,分别为48.15%,49.23%和49.58%。【结论】靠近树皮的沙柳材具有较大的比表面积、孔体积、纤维素结晶度和较小的微纤丝角,是制取纤维素材料和生物质能源的较好原材料。     

杞柳秆茎主要解剖特征的变异研究

利用体视显微测量技术对杞柳秆茎主要解剖构造进行研究,为杞柳材其他性能的研究及应用提供基础数据和理论指导。结果表明,杞柳纤维、导管和射线比量分别为71.04%、21.48%和7.48%,沿径向变异均不显著。导管弦向直径、径向直径和导管密度分别为37.41μm、46.02μm和155.86个·mm-2,沿径向和纵向变异均显著;导管径弦比为1.26,在径向,差异不显著而纵向差异显著。纤维长度、宽度、双壁厚、壁腔比和长宽比分别为406.80μm、19.53μm、7.66μm、0.64和21.45,径向变异均显著,而纵向变异不显著;纤维腔径比和腔径分别为0.59和11.73μm,沿径向和纵向差异均不显著。     

棉秆特性及其重组板材的研究

为探讨主要工艺参数对棉秆重组板材性能的影响,在分析棉秆构造和化学特性的基础上,分别在不同设计密度(0.6,0.7,0.8,0.9,1.0 g/cm3)、不同施胶量(60,80,100,120,140 g/kg)、不同防水剂施加量(0,5,10,15,20 g/kg)以及不同组坯方式(平行和垂直交叉)的条件下压制板材,并对其性能进行了检测。结果表明,棉秆主要由表皮部、木质部和髓芯部组成,棉秆中纤维素、木素的含量与木材相近,但灰分及抽提物含量明显高于木材;棉秆重组板材的静曲强度(MOR)随其密度的增加而增大;施胶量由60 g/kg增加到100 g/kg时,板材的静曲强度和内结合强度(IB)均明显升高,但当施胶量由100 g/kg升高到140 g/kg时,静曲强度变化不大,内结合强度则略有下降;增加石蜡用量能够提高棉秆重组板材的耐水性,施加量为15 g/kg时的2 h吸水厚度膨胀率(2 h TS)已达到刨花板国标的要求;平行组坯时,棉秆重组板材顺纤维方向的干缩率小于横向,横纹干缩率约为顺纹的2.31倍;重直交叉组坯时长宽方向的干缩率基本相同。棉秆是制造重组材的适用材料;以棉秆为原料、酚醛树脂(PF)为胶粘剂制造的棉秆重组材,其物理力学性能达到了刨花板的国标要求;板坯密度、施胶量、防水剂和组坯方式对棉秆重组材的性能影响较大,必须综合考虑来确定具体的数值或用量。     

陕西榆林地区旱柳和小叶杨夜间树干液流变化特征分析

【目的】研究陕西榆林地区旱柳和小叶杨夜间树干液流的变化特征,为毛乌素沙地造林选种提供依据。【方法】利用热消散探针法测量了陕西榆林地区旱柳(2011-04-28-11-07)和小叶杨(2011-06-27-11-07)的夜间树干液流密度,利用自动气象站测量风速、温湿度、净辐射、降雨量和土壤水分等环境因子,计算空气水汽压亏缺,分析夜间树干液流密度与空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量的相关关系。【结果】旱柳和小叶杨树干液流密度均呈现明显的昼夜波动,且白天(07:00-19:00)高,晚上低。白天旱柳和杨树的平均树干液流密度分别为6.79和6.49g/(cm2.h),而夜间平均树干液流密度分别是0.82和0.63g/(cm2.h)。雨天夜间树干液流比晴天大,主要是因为强降雨后,土壤水分明显增多,40cm以上土层的土壤水分增加了10%左右。夜间树干液流密度与空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量呈极显著相关,旱柳夜间树干液流密度与三者的相关系数分别是0.62,0.42和0.44,小叶杨与三者的相关系数分别是0.35,0.29和0.50。旱柳和小叶杨夜间树干液流密度对整树总蒸腾量的平均贡献率分别为11.4%,7.1%。【结论】旱柳和小叶杨2个树种均存在明显的夜间树干液流,且雨天的夜间树干液流比晴天高。影响夜间树干液流的因素是空气水汽压亏缺、风速和白天总蒸腾量,树干液流是由夜间补水和蒸腾共同造成的。旱柳夜间树干液流对总蒸腾量的贡献率较高,且随季节变化大,而杨树夜间液流对总耗水量的贡献率小且稳定。     

蒿柳1年生雌雄株幼苗的生长与防御差异研究

【目的】研究蒿柳（Salix viminalis）雌雄株幼苗在生长季不同阶段的生长与防御差异,为雌雄株差异研究及其在生产实践中的选择性应用提供指导。【方法】以蒿柳1年生雌雄扦插苗为研究对象,在大田中采用完全随机区组设计,于6-10月（6月5日、7月3日、8月4日、9月7日和10月5日）对雌雄株幼苗的生长、光合作用参数、光合色素含量、化学防御物质含量以及防御酶活性等测定后进行动态分析,比较二者差异。【结果】蒿柳雌雄幼苗株高在6月、地径在6月和7月无显著差异,其他时间株高和地径均为雄株显著高于雌株。6月雌雄株间的净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）无显著差异,7-10月均表现为雄株显著高于雌株;6-9月雌雄株间气孔导度（G_s）无显著差异,仅在10月雄株显著高于雌株;6-10月整个生长季雌雄株间胞间CO₂浓度（C_i）差异均不显著。雌雄株间叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）和类胡萝卜素（Car）含量在6月差异均不显著,7-10月各光合色素含量均为雄株显著高于雌株。雌雄株间多酚和缩合单宁含量在生长季均无显著差异,但雄株的SOD（6月除外）、POD、PPO和PAL（6月除外）活性均显著高于雌株。【结论】在有胁迫因素存在的自然环境中,蒿柳雌雄株幼苗防御物质含量无显著差异,但雌株防御酶活性较低、生长相对缓慢,可能在繁殖与生长、防御间存在进化的权衡。蒿柳雄株生长相对较快,且可解决飞絮问题,在实际应用中可优先选用。     

毛乌素沙地沙柳沙障破损规律与植被恢复的研究

以毛乌素沙地东南缘巴图塔境内的流动沙丘上铺设的沙柳沙障为研究对象,采用野外调查和统计分析相结合的方法,分析了沙柳沙障的破损情况以及沙柳沙障对植被恢复的作用。结果表明：沙柳沙障铺设5 a后破损程度严重,平均破损度达到52.89%,沙丘背风坡的沙柳沙障破损程度较迎风坡严重,同一障格不同障边的破损程度表现为迎风边＞顺风边;2 m×2 m 规格的沙障植被恢复效果优于1 m×1 m规格的沙障,表明在流动沙丘上铺设沙柳沙障能够有效地促进植被恢复,植物多样性与沙障设置年限基本呈正相关关系;风力掏蚀是导致迎风坡沙柳沙障破损的主要影响因子,坡度和压埋是导致背风坡沙柳沙障破损的主要影响因子。     

亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响

为研究外源亚精胺对镉胁迫下杞柳生长和生理特性的影响,采用营养液培养试验,通过不同浓度(0、10、20、30、40 mg·L~(-1))的Cd2+胁迫处理,探明Cd2+对杞柳的半抑制浓度;研究在半抑制浓度下施用外源亚精胺(0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol·L~(-1))对镉胁迫的缓解效应。结果表明:镉胁迫对杞柳的半抑制浓度为24.50 mg·L~(-1);施用外源亚精胺可以有效缓解镉胁迫对杞柳生长的抑制作用,外源亚精胺处理相对生长率较对照增加44.97%～102.76%,过氧化氢含量下降54.08%～67.39%;其中0.4 mmol·L~(-1)亚精胺处理下相对生长率、根系节点数、连接数、分叉数的增长幅度均为最高,分别增加102.76%、50.33%、25.20%和25.42%,其总蛋白含量上升43.43%,产生超氧阴离子活力单位与过氧化氢含量分别下降46.35%和67.39%。研究表明,喷施亚精胺能有效缓解杞柳幼苗镉胁迫,其最佳施用浓度为0.4 mmol·L~(-1)。