硅酸盐浸渍改性对杉木视觉物理量的影响

  目的  对杉木素材与硅酸盐改性材的弦切板与径切板材色、光泽度、纹理进行测量与对比,分析硅酸盐改性处理对杉木视觉特性的影响规律。旨在为硅酸盐改性材的大规模应用提供理论依据,指导杉木改性材相关产品的研发。  方法  在改性前后,对100 mm × 100 mm × 20 mm的杉木径切板和杉木弦切板的材色、光泽度、纹理进行测量,分析改性处理前后杉木视觉物理量的变化规律。  结果  改性后,弦切板与径切板的红绿色度值分布区间分别为2.0 ~ 6.0和2.5 ~ 5.5,黄蓝色度值分布区间分别为17.5 ~ 24.0和18.0 ~ 24.0,两组数据均较素材小。明度值分布区间也有所下降,为61.0 ~ 71.0,表明改性处理对杉木的色彩倾向有所均衡,在明暗程度上也有一定影响。杉木素材的平行纹理光泽度（GZL）、垂直纹理光泽度（GZT）、光泽度比（GZB）分别为5.54%、4.32%、1.28,杉木改性材的GZL、GZT、GZB分别为3.32%、2.86%、1.16。两种杉木的GZL均略大于GZT,呈现一定的线性关系。改性后,光泽度线性趋势更加明显,而且数据也更为集中。杉木改性材的纹理粗细、纹理间距、纹理疏密度分别为0.55 mm、9.51 mm、0.06,与素材差别微弱,表明改性处理并没有对纹理的疏密程度产生影响。改性材弦切板与径切板的纹理灰度与背景灰度分布区间都较素材有所降低,说明改性处理使得杉木的纹理与背景的灰度等级变得更高。杉木改性材的纹理灰度与背景灰度分布较素材松散,两者呈一定的线性关系但不紧凑。  结论  硅酸盐改性处理对木材颜色影响较小,杉木基本上维持了原有的颜色特征。杉木改性材光泽度略小于素材,基本分布规律相同。改性处理对纹理间距与纹理粗细的影响微弱,改性材仍保持同素材一样的纹理疏密程度,改性后的杉木纹理灰度值与背景灰度值差别变大,对比度稍高,使得改性杉木的纹理较素材更明显。      

大果紫檀抽提物改性的水性漆对桉木表面涂饰性能的影响

以桉木为基材,大果紫檀心材抽提物为研究对象,水性漆为主要溶剂,采用大果紫檀心材抽提物与透明水性木器漆进行共混处理。探究砂纸目数、抽提液质量分数、漆涂布量和涂饰次数4个因素对木材的色差、附着力、抗冲击性、硬度等理化性质以及甲醛挥发量的影响。结果表明,大果紫檀心材抽提物的水性漆最佳涂饰工艺为:涂饰次数3,漆涂布量9 mL,抽提液质量分数10%,砂纸目数800目。4个因素影响漆膜色差值的主次顺序为抽提液质量分数＞涂饰次数＞漆涂布量＞砂纸目数。根据国家漆膜测定标准,添加了大果紫檀心材抽提物的漆膜,附着力为1级,抗冲击力最高为6H,硬度为1级。空白组漆膜分别是附着力为1级,抗冲击力最高为6H,硬度为1级。添加了大果紫檀心材抽提物的水性漆能保持原有理化性能。漆膜的甲醛释放量为0.2 mg/mL,与空白组的漆膜挥发量相同。将大果紫檀心材抽提物与水性漆共混,探究水性漆的仿珍贵木材颜色以及各项理化性能指标。改善桉木表面颜色使其更接近天然红木,为提高桉木的使用价值提供了一定理论基础。     

蒸汽热处理对杉木表面接触角的影响

探索热处理对杉木接触角的影响,分析接触角变化的因素.杉木经180℃热处理后,接触角变化曲线更加集中和有序,处理时间对接触角影响显著.与未处理材相比,处理4h后,接触角由51.增至124.,亲水官能团羟基的吸光度由2.08降至1.63,羰基吸光度从0.92降到0.62.粗糙度对接触角的影响并不显著.热处理使杉木表面形貌发生改变,有镂空现象产生.杉木热处理后接触角增大,可以应用在户外、桑拿等场所.     

基于水曲柳基材的水性漆漆膜性能研究

  目的  水曲柳作为优良的硬质木材,常被用来制造中高档家具。水性漆是一种非常环保的涂料,研究其在水曲柳基材上的漆膜性能对于水性漆性能的提高和涂饰工艺的优化具有重要的现实意义,还可为水性漆在木材上的大规模工业化应用提供理论支持和科学依据。  方法  以水曲柳为基材,用商业水性漆对其进行涂饰,待漆膜完全固化后按照相应标准测定漆膜的各个性能,并用SEM和FTIR分析水性漆在基材上的附着机理。  结果  得到的漆膜厚度为96.63 μm,硬度为H,附着力高至0级,耐水性可达1级;涂饰前后总色差值ΔE为9.86,说明本涂饰较好地保持了水曲柳本身的颜色。由于底漆均匀地覆盖在基材表面,封闭了基材中亲水性的羟基,使得涂饰底漆后基材表面的接触角提高了10°,疏水性能得到提升。涂饰后基材的表面光泽度明显提高,且其平行纹理方向的光泽度比垂直纹理方向的高了40.4%。这主要是由于组成木材的细胞大多呈轴向排列,水性漆主要填充在纵向排列的细胞腔中,很难渗入到以纳米级孔隙为主的细胞壁中。水性漆与基材主要以机械互锁的物理形式相结合,此外也发生了化学反应。1 148 cm? 1处峰强度增加,说明水性漆中的羧基与基材中的羟基发生了酯化反应;出现了新的1 063 cm? 1峰,说明基材中的纤维素与水性底漆中的羟基发生了醚化反应。  结论  水性漆能在水曲柳表面形成较好的附着,保护性能较好,且能有效提高基材的视觉效果,进而提高其商业价值。      

竹集成材水性漆涂饰工艺及附着机理研究

  目的  竹集成材性能优异,常被用于家具、建筑等行业。涂饰水性漆能有效保护竹集成材,目前竹集成材水性漆涂饰面临水性漆渗透困难、附着力差的问题。因而探究涂饰工艺及清漆和色漆对竹集成材水性漆的漆膜性能和附着机理的影响,有助于解决竹集成材水性涂装的难题。  方法  以竹集成材为基材,采用简易的多次喷涂底漆的涂饰工艺将水性清漆和色漆进行涂饰,并对漆膜硬度、附着力、光泽度、表面粗糙度进行测试,进一步利用电镜和红外分析探究漆膜在竹集成材上的附着机理。  结果  清漆漆膜硬度为1H,附着力为0级,而色漆因含有颜料,硬度更高为2H。颜料颗粒的存在影响了成膜的交联程度,使得色漆的附着力较差为1级,表面粗糙度高于清漆。说明本涂饰工艺能保持较强的附着力与漆膜硬度,能够对基材进行较好的保护。经过水性漆涂饰后的竹集成材表面光泽度显著增加,纵向的光泽度提高了5倍以上,大大提高了其装饰性能。且清漆涂饰前后总色差值较低,说明清漆能较好地保持竹集成材本身的颜色。水性漆中的成膜物质与基材之间产生了物理和化学结合,有助于水性漆更好的附着。  结论  本研究探明了竹集成材水性清漆和色漆的影响以及水性漆漆膜的附着肌理,为竹材的水性化涂装及性能提升提供了理论和技术支持。      

蒸汽热处理对杉木表面接触角的影响(英文)

探索热处理对杉木接触角的影响,分析接触角变化的因素。杉木经180°热处理后,接触角变化曲线更加集中和有序处理时间对接触角影响显著。与未处理材相比,处理4 h后,接触角由51°增至124°,亲水官能团羟基的吸光度由2.08降至1.63,羰基吸光度从0.92降到0.62。粗糙度对接触角的影响并不显著,热处理使杉木表面形貌发生改变,有镂空现象产生,杉木热处理后接触角增大,可以应用在户外、桑拿等场所。     

两步法改善杉木表面的疏水性1）

采用两步法在杉木表面修饰疏水涂层,来改善其疏水性能。通过浸渍—提拉法在杉木表面涂上一层二氧化硅（ SiO2）涂层,分别采用氨处理和六甲基二硅氮烷（ HMDS）处理对杉木表面涂层进行固化和疏水修饰。采用动态接触角测量仪对修饰前后杉木的疏水性能进行表征。结果表明：修饰前杉木的吸水性强,其对水的接触角随观测时间不断减小,最后水被完全吸收,接触角为0°;两步法修饰后杉木的疏水性变好,其对水的接触角随观测时间几乎不变,最高达142．2°。红外结果表明：HMDS处理后,SiO2粉末在848 cm－1处出现新的吸收峰,归属于—Si—CH3吸收峰。     

硅酸盐土壤矿物晶体结构对硅酸盐细菌释硅效果的影响

以胶质芽孢杆菌为浸矿菌种对3种典型矿物进行分解,对被浸矿粉进行X-射线衍射分析,并测定浸出液中铝和硅的含量。结果表明,由岛状硅酸盐到架状硅酸盐,菌株对其中铝和硅的浸出能力表现出较明显的规律性变化。     

载植密度对杉木木材干缩性能的影响

对两种不同载植密度的杉木Ｃｕｎｎｉｎｇｈａｍｉａ ｌａｎｃｅｏｌａｔａ木材密度和弦向、径向、体积全干干缩率进行了测定和分析,结果表明,木材密度随阗载植的增大而增大,且达到极显著水平,而木材弦向,径向和体积全干干缩率,则随着载植的增大而减小;两种载植密度的木材体积全干干缩与基本密度呈负相关;木材干缩比与基本密度、栽植密度大的呈正相关、与栽植密度小的呈负相关,因此,适当增加栽植密度可以改善杉木木材的性     

大气污染对杉木生长的影响

通过大气污染地区和清洁区的标准地调查、树干解析以及木材含污量的分析测定表明,大气污染对杉木林缘木生长的抑制作用最明显。林缘木和林内木比较,杉木林幼年时期林缘效应和污染效应均不明显。森林郁闭后,清洁区表现出明显的林缘效应,污染区则表现出明显的污染效应。根据立地条件、营林措施相似的森林地区的林缘效应和污染效应,可以估测林木生长损失率。大气污染会使受严重污染影响的林缘木形成假年轮。杉木木材历年的含污量与相应年轮宽度呈指数负相关关系。根据相关方程,可以推断污染历史。     

杉木人工林地表易燃物含水率变化规律

设立标准地,测定杉木人工林内地表易燃物的含水率与林内气象因子及地表可燃负荷量的关系,应用回归分析,建立数学模型.结果表明,影响地表易燃物含水率的主要因子依次是:相对湿度>风速>地表可燃物负荷量>气温.     

腐解6个月后杉木桩化感物质对杉木种子发芽的效应

对腐解6个月后杉木桩中的化感物质进行了提取分离,应用种子发芽进行生物检测。结果表明：杉木桩中的弱极性化感物质对杉木种子的绝对发芽势、鲜物质量和干物质量均具有明显抑制作用。桩中的极性化感物质对杉木种子的绝对发芽势、胚根长和胚轴长具有抑制作用,这种抑制作用随浓度的升高均逐渐增强。桩中弱极性化感物质对绝对发芽率、绝对发芽势和干物质量的抑制活性高于极性化感物质。     

花岗岩条件下杉木人工林的多代效应研究

在全国杉木中心产区的闽北林区 ,选择花岗岩母质发育的不同栽植代数 ( 1、2、3代 )、不同立地 ( 1 4、1 6、1 8地位指数 )、不同发育阶段 (幼龄林、中龄林、成熟林 )的杉木人工林 ,进行不同栽植代数及不同发育阶段杉木人工林生长发育效应研究 ,结果表明 :不同发育阶段杉木人工林存在明显的多代效应 ,栽植代数对不同发育阶段杉木林生长具有明显影响 .在不同立地和不同发育阶段的杉木人工林中 ,杉木胸径、树高及蓄积量生长均随栽植代数的增加呈逐代下降趋势 ,表现为 1代 >2代 >3代 .在 1 6地位指数条件下 ,2、 3代各发育阶段杉木胸径分别比 1代杉木下降 9.72 %～ 1 7.62 %和 1 8.85 %～ 2 6.90 % ,树高下降 4.2 6%～ 1 2 .5 6%和 8.5 1 %～ 1 5 .96% ,3代杉木胸径及树高分别比 2代杉木下降 1 .49%～ 1 9.0 2 %和 3.88%～ 4.5 9% ;同时连栽杉木胸径及树高生长速生期推迟 ,速生期变短 ,连栽杉木林表现出明显衰退趋势     

炼山对杉木人工林生态系统的影响 Ⅰ炼山初期林地水土流失的初步研究

本文采用径流小区定位观测法分析研究炼山与不炼山的水土流失差异。通过一年的研究结果表明:炼山后第一年水、土、肥流失十分严重,炼山的年径流量为2743.49m~3/ha,年土壤流失量为24.811T/ha,分别是不炼山的11倍和88倍。大量水土流失伴随着养分流失。有机质、速效氮、磷和钾的流失量分别为不炼山的15倍、24倍、16倍和5倍。经回归分析、炼山因素在影响本区水土流失诸因子中占主导地位。在本试验条件下24°—32°可能是水流面蚀强度的临界坡度。     

杉木人工林地表可燃物负荷量动态模型的研究

通过收集 1 0 8块杉木人工林样地资料 ,应用回归分析 ,建立林分地表可燃物载量与主要林分因子动态关系的数学模型 .检验结果表明 ,林分因子对地表可燃物载量变化有极显著的影响 .林分郁闭度主要影响地表 1 h时滞可燃物载量变化 ,林分平均年龄主要影响地表 1 0 h时滞可燃物载量的变化 .在实际中拟合效果良好 ,可用于预测杉木人工林地表可燃物载量的动态规律 ,为地表可燃物管理提供科学的依据     

等离子体改性提高塑膜增强柚木柔性薄木的胶合性能机理

为解决塑膜与柚木薄木高温热压复合后界面结合差的问题,采用等离子体改性预处理法提高两者的界面结合特性。通过对等离子体改性前后塑膜与装饰薄木表面润湿性、元素(基团)变化、微观结构变化及复合后剥离强度等的测试分析,研究等离子体改性提高塑膜增强柚木柔性装饰薄木胶合性能机理。结果表明:经等离子体处理后的聚乙烯薄膜表面n(O)∶n(C)增加达11.72倍,极性基团生成活跃是两者界面结合性能提高的最主要原因。同时等离子体处理对两者表面的有效物理刻蚀,可使材料表面粗糙度和自由能增大,接触角降低,润湿性改善,也是有效提高胶合强度的重要原因。等离子体处理塑膜和柚木装饰薄木最优处理功率均为3 kW,处理速度为3 m·min~(-1),其他接触角增幅最大分别达26.02%和36.96%,自由能也明显增大,两者复合剥离强度最优可达0.49k N/m。     

马尾松根生化物质对杉木种子的化感效应

利用超临界萃取技术对马尾松根的生化物质进行萃取和初步分离,并用杉木种子发芽试验进行生物检测.分析结果表明:就总体而言,非夹带剂萃取的马尾松根生化物质对杉木种子的绝对发芽势、鲜物质重等起抑制作用,而对绝对发芽率、胚轴长、胚根长及干物质重具有不同程度的促进作用;夹带剂萃取的马尾松根生化物质对杉木种子的绝对发芽势起抑制作用,而对绝对发芽率、胚轴长、胚根长、鲜物质重及干物质重具有不同程度的促进作用.     

炼山对五年生杉木幼林生长的效应

方差分析结果表明,炼山对杉木造林存活率具有明显的提高效应;对五年生杉木幼林的地径生长及其连年生长具有很显著的增长效应;对五年生杉木幼林的树高生长及其连年生长也具极显著的促进效应。     

匀强电场对杉木外植体芽诱导的影响

利用匀强电场对杉木当年生茎段外植体进行处理,研究电场强度和处理时间对杉木茎段芽诱导的影响。在1.0 k V·cm-1的电场强度下处理5 min,芽诱导率最高,达100%,比对照组增加62.50%;芽形成能力达835.00%,是对照组的2.78倍,亦高于其它处理组合;平均芽数最高达到12.50个,是对照组的2.50倍,与对照组具有显著差异。7.0 k V·cm-1电场强度处理1 min后,随着处理时间的增加,诱导率均为0,明显抑制了杉木芽的分化;处理3 min后,外植体存活率均呈下降趋势,致死作用增大。结果表明:电场强度和处理时间对杉木外植体的芽诱导率和形成能力具显著影响。     

间伐对杉木低效林生物多样性及土壤养分的影响

以15年生杉木低效林为研究对象,设计间伐强度为20%(T20)、30%(T30)、40%(T40)及未间伐(T0)4种间伐处理,探讨间伐2年后杉木林下生物多样性及土壤养分的变化,并采用改进层次分析法对间伐成效进行综合评价。结果表明:(1)间伐对林下植物生长具有积极的促进作用,有效提高林分的生物多样性,且林下植物种类、灌木层Simpson指数和Shannon-Weiner指数随着间伐强度增大而增加,T0、T20、T30和T40处理林下分别出现0种、12种、14种和16种植物;(2)间伐有利于改善土壤养分状况,间伐后杉木林土壤有机质含量、全磷含量、全钾含量和水解氮含量增幅依次为2.20~38.08 g·kg-1、0.19~0.98 g·kg-1、6.36~13.99 g·kg-1和19.13~154.19 mg·kg-1;(3)综合评价得到T0、T20、T30和T40处理的间伐成效指数值依次为0.294、0.503、0.724和0.732,说明T30、T40处理的间伐成效要明显好于T20处理。因此,建议对密度较大的杉木低效林按照30%~40%的株数间伐强度进行间伐改造,并保留阔叶树种,以形成多树种、结构比较稳定、生态和经济效益更高的针阔混交林,实现可持续经营。