热处理对毛竹竹材颜色变化的影响

在空气介质中对毛竹竹材进行热处理,探讨热处理温度(100~220℃)和时间(1~4 h)对竹材材色的影响。结果表明:热处理温度和时间对竹材材色的明度L*、红绿轴色度指数a*和黄蓝轴色度指数b*均有显著影响;随着热处理温度的升高和时间的延长,热处理竹材的总体色差△E*加剧。     

无机复配防霉剂对木竹材性能的影响

为获得低成本、低毒环保、工艺简便且高性能的木竹材防霉剂,采用无机试剂硫酸铜、硼酸及双氧水复配防霉剂,对杨木和毛竹材进行浸渍处理,并考察其防霉功效,同时探究试剂对木竹材物理力学性能的影响,结果表明:浓度为1%硫酸铜、1.5%硼酸与6%双氧水复配的无机试剂抑菌效果较好,且对杨木及毛竹17 d的防治效力达到100%;复配防霉剂对试材的物理力学性能影响不大,但会导致试材表面色差增加。研究结论为低毒无机木竹材防霉剂的开发和应用提供基础理论依据。     

蒸汽介质热处理对毛白杨木材颜色的影响

以毛白杨木材为研究对象,采用蒸汽介质热处理方法在氧气含量低于2%的密闭容器中以温度170～230℃、时间1～5h的处理条件对其进行热处理。结果表明:随着处理温度的升高和处理时间的延长,色饱和度差ΔC*逐渐减小、色差ΔE*和色相差ΔH*逐渐增大,说明热处理后木材的颜色由原色逐步过渡到深褐色。方差分析和多重比较结果表明:热处理温度比热处理时间对毛白杨木材颜色变化的影响更为重要。此外,进一步得出了色差值与热处理温度、时间三者之间的回归模型。利用此特性,对一些浅色木材进行热处理,可赋予其凝重的颜色,同时还可增强其尺寸稳定性,从而提高其产品附加值,扩大应用领域。     

热处理对圆盘豆地板材颜色的影响

采用过热蒸汽作为传热介质和保护气体,于160、180、200、220℃分别对圆盘豆木材进行热处理试验。结果表明,热处理后圆盘豆木材颜色发生明显变化。随着热处理温度升高,木材明度L*下降,红绿色品指数a*变化不明显,黄蓝色品指数b*下降,色差△E*增大,木材表面颜色加深,并且木材径面色差值大于弦面及横截面色差值,表面色差值大于其内部色差值。     

饱和蒸汽热处理对竹材颜色的影响

研究饱和蒸汽热处理过程中竹材颜色的变化规律,以期为竹材的开发利用提供理论和实验依据。采用国际照明委员会颜色系统CIE 1976 L~*a~*b~*标准色度系统,研究饱和蒸汽热处理毛竹竹片过程中竹片初始含水率和热处理时间对其颜色的影响。结果表明,在热处理过程中,竹材颜色从浅黄色变为深红褐色,整体颜色变化均匀。竹材初始含水率和热处理时间对a~*、b~*和L~*均具有较大的影响。随着热处理时间的增加,a~*先升高再降低,b~*和L~*主要呈现下降的趋势。同时,随着竹材亮度的降低,a~*以一种类似抛物线的趋势变化,而b~*主要呈现直线降低的趋势,但均大于0,表明竹处理材偏红、偏蓝。热处理时间对竹材总色差(ΔE~*)的影响主要集中在10～20 min,且ΔE~*受明度差(ΔL~*)的影响较大,而黄蓝色品差(Δb~*)对ΔE~*的影响大于红绿色品差(Δa~*)。此外,处理后竹材的颜色饱和度(C~*)和饱和度差值(ΔC~*ab)均随着热处理时间的增加而降低,而色度变化(ΔC~*)的变化趋势则相反。不同初始含水率的竹材之间,颜色亮度和黄蓝度主要分布范围差异不大,而红绿度差异较大。三大素检测结果显示,处理材颜色的差异主要是由不同初始含水率引起化学成分不同导致的。     

高温油热处理对竹材淀粉含量及防霉性能的影响

为了探索高温油热处理改性工艺对5年生新鲜毛竹材淀粉含量及防霉性能的影响,研究采用甲基硅油为加热介质,在不同热处理时间(2,4和6 h)和不同热处理温度(140,160,180和200℃)条件下对毛竹进行高温油热处理。利用分光光度计法测量竹材中的淀粉含量,采用扫描电子显微镜(SEM)观察热处理前后竹材微观结构变化,同时对比了不同油热处理工艺下竹材的防霉效果。试验结果表明:未处理竹材的淀粉含量为3.16%,经过油热处理的竹材淀粉含量均少于未处理竹材,且淀粉含量随着油热处理温度和时间的增加而逐渐降低。在200℃、6 h油热处理条件下,处理后竹材的淀粉含量为0.09%,相比于未处理竹材下降97.23%,高温油热处理能够有效降低竹材中淀粉含量;通过SEM观察发现高温油热处理后竹材薄壁细胞组织发生变形破裂,竹材的渗透性提高,细胞腔中淀粉颗粒显著减少,且竹材纹孔及表面有油介质附着提高防霉性能;在竹材防霉试验中,经过油热处理竹材的防霉能力与未处理材相比均有提高。当热处理温度大于160℃时,防霉效果显著,且竹材淀粉含量越低,对霉菌的防霉效果越好。     

高温热处理对尾叶桉木材颜色的影响*

热处理可改变木材的颜色,使其由原来的浅色系逐渐过渡到咖啡色乃至深褐色。以尾叶桉 （Eucalyptus urophylla）木材为研究对象,采用完全随机区组设计方法,以 180~220 ℃、处理时间 1~5 h 的 条件对其进行高温热改性处理。结果表明,随着处理时间的延长和处理温度的升高,木材的总体色差 ΔE * 和色相差 ΔH * 逐渐增大,而色饱和度差值 ΔC * 逐渐减小,表明热处理后尾叶桉木材的颜色由原色逐步 过渡到深褐色。双因素方差分析结果表明,在 0.01 水平上,热处理温度和时间均对木材颜色变化有显著 影响,热处理温度对桉树木材颜色变化的影响要比热处理时间更为重要。     

热处理工艺对竹材蠕变性能的影响

采用不同热处理温度和时间对6年生毛竹进行改性处理,并分析其蠕变特性的变化规律。结果表明:当热处理温度为140℃时,蠕变柔量随热处理时间的增加而减少;热处理温度为220℃时,蠕变柔量随热处理时间的增加而增加;热处理温度180℃的竹材恒定蠕变阶段的蠕变速率大于140℃时的蠕变速率,蠕变柔量由低温时随热处理时间增加而降低,向高温时随热处理时间增加而增加转变过渡。热处理时间为2和4 h时,其蠕变柔量随热处理温度升高而降低,减速蠕变阶段变化较为接近;而热处理时间为6 h时,其塑性随热处理温度的升高而增大,蠕变柔量也随之增大。     

淀粉酶处理对竹材防霉性能的影响

毛竹竹材由于富含淀粉和糖,在适宜的条件下极易受到以此为食的各种霉菌的侵害,给竹材加工业造成重大的损失,因此必须进行竹材的防霉保护。传统的化学药剂浸渍竹材,虽然防霉效果优异,但因其含有对人体有害的化学物质或重金属成分,长期使用会影响人类的身体健康。而利用生物酶进行竹材的防霉处理,不但简便高效,而且绿色无毒。在研究过程中采用7种不同酶量的淀粉酶溶液来处理竹材样品,同时对比了最适加酶量下3种不同处理时间和3种不同处理温度对竹材样品防霉的效果。试验结果表明:随着淀粉酶处理液中酶量的增加,竹材样品的淀粉和还原糖含量下降明显;淀粉酶处理液的处理时间对降低竹材淀粉和还原糖含量起到关键作用,适当延长竹材的酶处理时间有益于降低竹材的淀粉和还原糖含量;适合的淀粉酶处理温度能提高淀粉酶水解效率,降低竹材淀粉和还原糖含量。在竹材的防霉试验中,经淀粉酶溶液处理过的竹材,对3种霉菌(黑曲霉、桔青霉和绿色木霉)均有很好的抗霉效果;随着淀粉酶处理液酶量和处理时间的增加,竹材的防霉性能有了明显的提高。结果表明,最佳淀粉酶处理工艺为:酶量120 U/mL,酶处理时间36 h,酶处理温度95℃。研究结果可为竹材的防霉研究提供参考。     

铜基防腐剂对竹材定向刨花板性能的影响

选用季铵铜(ACQ)、铜唑(CuAz)及环烷酸铜(CuN)3种铜基防腐剂,考察防腐剂添加对竹材定向刨花板物理力学性能的影响。研究表明,3种防腐剂处理材的物理力学性能,均满足LY/T 1580-2000《定向刨花板》中OSB/3规定;其中,CuAz及CuN各载药量处理材的性能均超过OSB/4的要求,并且综合力学性能优于ACQ处理材。添加2.21 kg/m3的CuAz制作的板材性能略低于对照试板外,其余防腐剂或载药量对板材性能无不利影响。     

热处理方法对竹材失重率的影响

研究了热压法和汽蒸法两种热处理方法下的竹材失重率。在不同的热处理工艺下竹材的失重率是不同的,诸多影响因素中热处理温度是最主要的影响因素。随着热处理温度和热压时间的增加,竹材的失重率增大,特别是180～200℃阶段,竹材失重率增加的趋势较为明显。热处理方式的变化对其有影响,汽蒸法热处理的竹材失重率较小。     

热处理对竹炭远红外发射率的影响

竹炭是一种优良的可再生生物质碳材料,具有独特的孔隙结构和吸附性能,常用于制备各种功能复合材料,而竹炭因其优异的远红外反射性能被广泛应用于保暖织物和健康保健等领域。通过元素分析、FT-IR、BET和XRD等表征方法分析了热处理后竹炭的性能特征,并研究了竹炭远红外发射率的影响因素。结果表明:对竹炭进行热处理后,随着温度的上升,竹炭红外发射率呈现先维持相对稳定阶段而后上升的趋势,然后保持在较高值的现象。对竹炭进行表征后发现:当热处理温度低于600℃时,竹炭固定碳等组分相对稳定,其红外发射率保持稳定且无显著变化;在温度600~800℃时,其红外发射率与温度则呈线性正相关;当温度超过800℃时,竹炭红外发射率保持在较高值;比表面积试验表明800℃热处理时比表面积达到最大值,竹炭远红外发射率与其比表面积呈正相关,而与其平均孔径则呈负相关;XRD结果表明竹炭的结晶度会影响其远红外发射率,但关联性较弱。由此可知,竹炭热处理可以提高其远红外发射率,热处理以800℃为宜,远红外发射率性达到0.95,且竹炭远红外发射率主要受其固定碳质量分数影响,此外还受比表面积和孔径的影响。     

毛竹和重组竹腐朽前后的表面颜色及耐腐性能

以毛竹和重组竹为研究对象,用绵腐卧孔菌(PV)、密粘褶菌(GT)两种褐腐菌和彩绒革盖菌(CV)、变色栓菌(TV)两种白腐菌进行腐朽试验,比较分析了毛竹和重组竹腐朽前后表面视觉性质及其质量损失差异。结果发现:毛竹和重组竹颜色均发生了显著变化,主要表现为明度(L~*)降低,色度值(C)、红绿轴色品指数(a~*)和黄蓝轴色品指数(b~*)显著增大,其中绵腐卧孔菌对毛竹及重组竹的色差影响最大。重组竹(耐绵腐卧孔菌)能达到Ⅰ级强耐腐水平;毛竹(耐绵腐卧孔菌)和重组竹(耐密粘褶菌和彩绒革盖菌)达到了Ⅱ级耐腐水平;毛竹(耐密粘褶菌、彩绒革盖菌和变色栓菌)和重组竹(耐彩绒革盖菌)为Ⅲ级稍耐腐水平。整体来看,重组竹对白腐菌和褐腐菌的耐腐效果好于毛竹。绵腐卧孔菌虽然对毛竹和重组竹的降解能力最弱,但对其颜色变化的影响却最大。扫描电镜可观察到彩绒革盖菌通过毛竹导管壁上的纹孔进入薄壁细胞、伴胞等,同时通过分泌木质素酶导致其细胞壁降解。     

热处理对慈竹重组材性能的影响

以丛生竹类的慈竹竹篾为原料,运用不同的热处理温度对其进行高温热处理并压制慈竹重组材,对热处理前后慈竹的化学组分进行分析,并对慈竹重组材的物理力学性能进行测定。研究结果表明,当热处理温度从190℃上升至210℃后,慈竹化学组分和慈竹重组材力学性质出现急剧的变化,保证力学强度的前提下,考虑户外用材的尺寸稳定性及生物耐久性的要求,可选用热处理温度190℃,热处理时间2 h的热处理工艺。     

Effects of surface performance on bamboo by microwave plasma treatment

Abstract Surface treatment of bamboo was carried out by microwave plasma (MWP), surface contact angle of the sample was measured using glycerin and urea-formaldehyde resin (UFR) liquid, and the effects on the surface performance of the bamboo sample was evaluated. The results show that the surface contact angle of the sample presented a generally decreasing trend when prolonging the MWP treatment time and shortening the distance between the sample and the resonance cavity. The surface contact angle of the sample decreased by 49%–59% under the following conditions: MWP treatment for 30 s, the distance between the sample and resonance cavity at 40 mm, and measurement at 15 s after dripping with glycerin. The surface contact angle of the sample measured with the glycerin was lower than that with UFR. No matter whether we used glycerin or UFR, the contact angle of the sample at 15 s after dripping was lower than that at 5 s after dripping. The grinding treatment had little effect on the surface contact angle of the sample after MWP treatment, and the modification effect ofMWP treatment after grinding was better than that of sole MWP treatment. __________ Translated from Journal of Nanjing Forestry University (Natural Sciences Edition), 2007, 31(4): 33–36 [译自: 南京林业大学学报(自 然科学版)]     

用做家具与装饰材料竹材贴面杨木性能分析

杨木是我国主要的短周期工业用材林树种之一,但其材质松软,物理力学性能差,在家具与装饰利用方面受到很多限制。对20mm毛竹竹片进行含竹青、去竹青、染色、凹凸异形等表面处理后,采用热压工艺进行了竹片贴面速生毛白杨木材工艺试验,并探讨了竹片各种表面装饰处理的装饰效果和用途。结果表明：涂胶量120g/m^2,热压温度120℃,压力3MPa,热压时间5min,竹片与杨木基材胶合良好,既提高了杨木的物理力学性能,也提高了杨木的附加值扩大了应用范围。     

基于近红外光谱技术的热处理竹材物理力学性能

探讨了近红外光谱(NIRs)技术对实现热处理毛竹分选和性能在线检测的可能性。采集了3种不同温度(150,180和210℃)热处理及未处理毛竹的径切面近红外光谱信息,应用主成分分析方法与偏最小二乘法对竹材进行分类,并建立了热处理竹材的材色、密度以及力学性能预测模型。结果表明:1)近红外光谱二阶导数谱图在7 004和6 452 cm-1等吸收带处很好地反映了竹材热处理对应化学成分的变化,表明了近红外光谱变化与化学成分变化的一致性,也说明了NIRs用于快速分析热处理竹材材性的可能性; 2)热处理竹材在主成分得分图中呈明显的聚类分布特征,说明了NIRs技术对于热处理竹材良好的分类能力; 3)材色预测模型的模型参数R2≥0.93、RPD均大于3.90,表现出了非常好的材色预测性能。气干密度、绝干密度以及抗弯强度预测模型的R2分别为0.83,0.85和0.82,RPD分别为2.42,2.59和2.34,能够满足竹材性能的评估精度要求。