CuO—ZnO纳米复合防腐剂对杨木抑菌性能的影响

以普通CuO、ZnO粉体为原料,在分散剂柠檬酸铵作用下,用纳米研磨机,通过湿法研磨技术制备CuO—ZnO纳米复合防腐剂,用激光粒度仪检测不同浓度纳米粒子粒径及其分布,参照LY／T1283—2011研究CuO—ZnO纳米复合防腐剂的抑菌性能,借助扫描电子显微镜观察木材腐朽12周后菌丝生长情况,分析复合防腐剂中药物浓度与木材抑茵性的关系以及防腐剂在木材中的留存率。结果表明：测定纳米复合防腐剂的最小平均粒径为41．7nm;CuO—ZnO纳米复合防腐剂对白腐菌和褐腐菌均有一定的抑菌性,其处理后木材的防腐性和抗流失性能均较好;药剂浓度达到1．25％时即可达到强耐腐Ⅰ级标准,此时平均载药量为4．81kg／m3,质量损失率8．2％,符合性能优良的木材防腐剂指标要求。     

CuO-ZnO纳米复合防腐剂对杨木抑菌性能的影响

以普通CuO、ZnO粉体为原料,在分散剂柠檬酸铵作用下,用纳米研磨机,通过湿法研磨技术制备CuO-ZnO纳米复合防腐剂,用激光粒度仪检测不同浓度纳米粒子粒径及其分布,参照LY/T 1283—2011研究CuO-ZnO纳米复合防腐剂的抑菌性能,借助扫描电子显微镜观察木材腐朽12周后菌丝生长情况,分析复合防腐剂中药物浓度与木材抑菌性的关系以及防腐剂在木材中的留存率。结果表明：测定纳米复合防腐剂的最小平均粒径为417nm;CuO-ZnO纳米复合防腐剂对白腐菌和褐腐菌均有一定的抑菌性,其处理后木材的防腐性和抗流失性能均较好;药剂浓度达到125%时即可达到强耐腐Ⅰ级标准,此时平均载药量为481kg/m3,质量损失率82%,符合性能优良的木材防腐剂指标要求。     

纳米TiO2改性ACQ防腐处理材性能研究

【目的】以抗老化能力强、具有广谱杀菌性的纳米TiO_2改性胺溶季铵铜(ACQ)木材防腐剂,以期提高ACQ防腐处理材的综合性能。【方法】以分散效率为评价指标,采用正交试验方法考察纳米TiO_2在ACQ溶液中的最佳分散条件,并对纳米TiO_2改性ACQ处理材的顺纹抗压强度、横纹抗压强度及抗水流失性的变化进行了分析。另外,通过红外光谱分析,阐明纳米TiO_2改性ACQ处理材中官能团的变化。【结果】纳米TiO_2在ACQ防腐溶液中稳定性较好的分散工艺条件为:ACQ质量分数为0.6%,纳米TiO_2质量为0.05g,纳米TiO_2与Na_6O_(18)P_6质量比为1∶5,超声温度40℃,超声时间60min;各影响因素作用顺序依次为:纳米TiO_2质量纳米TiO_2与Na_6O_(18)P_6质量比ACQ质量分数超声温度超声时间。添加纳米TiO_2的ACQ处理材,其横纹抗压强度及顺纹抗压强度分别为5.98和48.4 MPa,均高于ACQ处理材,并且具有更低的铜流失率。从FTIR谱图可见,添加纳米TiO_2的ACQ处理材,主要是与半纤维素、木质素发生反应,生成以Ti-O-C为主要产物的化合物,并且ACQ质量分数在0.6%~0.8%时,添加纳米TiO_2改性的ACQ溶液稳定性更好。【结论】成功探索出抗流失性较好、力学性能较高的纳米TiO_2改性胺溶季铵铜(ACQ)处理材制备工艺。     

氨溶柠檬酸铜木材防腐剂的防腐性能和抗流失性

以大青杨(Populus ussuriensisKom.)为试材,采用常规的真空———加压法浸注试件,土壤木块法进行防腐实验,检测了氨溶柠檬酸铜木材防腐剂的防腐性能和抗流失性。结果表明,当柠檬酸铜的保持量分别为0.5、2.4、4.1、7.1kg/m3时,经白腐采绒革盖菌腐[Coriolus versicolor(L.ex Fr.)Quel]朽后,试样的质量损失率分别为14.2%、8.1%、5.3%和2.5%。在保持量为4kg/m3左右时,氨溶柠檬酸铜防腐剂的防腐性能不及百菌清,但比三唑酮和五氯酚钠好。另外,氨溶柠檬酸铜的抗流失性与3种铜-季铵盐防腐剂(ACQ)比较表明,其抗流失性不如铜-季铵盐防腐剂(ACQ)。     

戊唑醇处理木质材料的防腐性及抗流失性研究

对经过超临界CO2流体携带戊唑醇防腐剂处理后的杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板的防腐性及戊唑醇防腐剂的抗流失性进行测定。结果表明,杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板经戊唑醇处理后,防腐能力都得到了较大提高,在绵腐卧孔菌或彩绒革盖菌的腐蚀下,杉木、马尾松的质量损失率降到10%以下;中密度纤维板、刨花板的质量损失率降到5%以下;戊唑醇防腐剂的抗流失性较好。     

IPBC防腐处理材的防腐性和抗流失性研究

对经过超临界CO2流体携带3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸丁酯(IPBC)防腐剂处理后的杉木、马尾松以及中密度纤维板和刨花板的防腐性及IPBC防腐剂的抗流失性进行测定。结果表明,杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板经IPBC处理后,防腐能力都得到了较大提高,在绵腐卧孔菌或彩绒革盖菌的腐蚀下杉木、马尾松的质量损失率降为10%以下,中密度纤维板和刨花板的质量损失率降为5%以下;IPBC防腐剂的抗流失性较好。     

硅镁凝胶强化人工林杉木的制备工艺优化及性能研究

  目的   为有效提升人工林杉木物理力学性能,以无机硅酸钠（Na₂SiO₃）溶液为浸渍改性剂,硫酸镁（MgSO₄）溶液为固化剂,采用真空–加压循环浸渍方法制备硅镁凝胶改性杉木,探究硫酸镁的添加量和不同浸渍工艺对改性杉木浸渍效果和性能的影响,并优化浸渍工艺为硅镁凝胶改性杉木的规模生产提供理论依据。   方法  通过单因素试验探讨硫酸镁和硅酸钠的摩尔比、浸渍时间、浸渍压力与负/正压时间比4个因素对杉木试件改性效果的影响,在此基础上设计L₉(34)正交试验优化浸渍工艺参数。由最佳工艺制得硅镁凝胶改性杉木与硅酸钠改性杉木,考察其质量增加率、顺纹抗压强度、硬度、吸水率、抗流失率、耐热性等性能和微观形貌表征,对比两种改性杉木之间及与未处理杉木的差异。  结果  综合单因素和正交试验结果得到:以硫酸镁和硅酸钠的摩尔比为1∶2的MgSO₄溶液和Na₂SiO₃溶液改性杉木,浸渍时间2 h、浸渍压力0.3 MPa和负/正压时间比2∶1的条件下制得的硅镁凝胶改性杉木性能最佳。对比未处理杉木,硅镁凝胶改性杉木的抗压强度、端面硬度、弦切面硬度和径切面硬度分别提升81.1%、73.1%、52.6%和37.2%,吸水率由129.3%降至73.3%。SEM结果显示硅镁凝胶改性杉木中硫酸镁成功浸入杉木管胞与硅酸钠反应并将其固化,导致其沉积物形貌不同,相比硅酸钠改性杉木其抗流失性提升了22.1%。TGA曲线中硅镁凝胶改性杉木的质量损失速率显著降低,由于无机组分的浸入,残余质量提升了27.09%。  结论  杉木经硅镁凝胶改性后,密度和强度增加,耐水性能改善,硬度、抗流失性及热稳定性显著提高,较硅酸钠改性杉木更具性能和应用方面的优势。      

CuO/MWCNTs复合材料降解双酚A的光催化性能

为改善氧化铜（CuO）的光催化性能,将CuO和多壁碳纳米管（MWCNTs）结合制备了CuO/MWCNTs复合材料。利用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）分析对Nano-CuO和CuO/MWCNTs进行形貌、成分、物相结构以及光学性质等一系列的表征与性能分析,结果表明CuO/MWCNTs同时具备CuO和碳纳米管的典型结构,且光吸收性能优于Nano-CuO。在紫外光下进行的两种光催化剂对双酚A（BPA）的光催化降解试验结果显示：两种催化剂作用下BPA光降解平衡的时间一致,均为24 h,但CuO/MWCNTs作为光催化剂时的BPA降解率和反应速率明显高于Nano-CuO,其中降解率高出幅度可达14%~35%;供试范围内,两种材料对BPA的光催化降解率均随催化剂投加量的增加而升高,随pH和离子强度的增加而减小,随BPA浓度的增加呈先增加后减小的趋势,且在相同条件下CuO/MWCNTs受到的影响更大,但其光催化降解率仍远高于Nano-CuO的光催化降解率。研究表明,CuO/MWCNTs复合材料可以显著提高光催化效率及对紫外光的利用率,有效推进了CuO的光催化应用与发展。     

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     

脲醛树脂与纳米二氧化硅复合改善木材性能的研究

为提高三倍体毛白杨木材的多项性能,该研究以脲醛(UF)树脂和纳米SiO2为主要改性剂,并使用偶联剂和阻燃剂,制成5种木材处理剂,利用减压—加压的方法浸渍处理杨木,并通过加热使处理剂在木材中固化,制成UF-SiO2Wood复合材料．以尺寸稳定性、阻燃性、抗吸水性和硬度作为主要指标对复合材料的性能进行评价,考察了处理剂对杨木性能的影响．结果表明,此5种处理剂均能提高木材的抗吸水性、阻燃性,并显著提高了木材的硬度,纳米SiO2的添加对木材硬度的提高有显著作用;除UF-CSiO2共缩聚物外,其他4种处理剂均不同程度地提高了木材的尺寸稳定性．UF与纳米SiO2复合处理杨木可以提高杨木的综合性能．      

蒙脱土-DDAC复合防腐剂处理杨木的性能及表征

为了提高人工林杨木的力学性能和耐腐性,采用蒙脱土(MMT)-二癸基二甲基氯化铵(DDAC)复合防腐剂(ODP),通过满细胞法处理杨木试材,分析了防腐处理材的增重率、DDAC保持量、有机蒙脱土(OMMT)在木材内部的分布、横纹抗压强度和耐腐性。结果表明:OMMT的引入使试材增重率增加,DDAC保持量下降;OMMT绝大部分以颗粒存在于木材导管腔中,部分尺寸较小的颗粒和剥离片层可以通过纹孔,很难进入细胞壁;ODP处理材的横纹抗压强度比蒸馏水处理材提高了27%;相对于DDAC处理材,ODP处理材的耐腐性比单组分DDAC处理材好。     

不同处理竹材的表面性能分析

为了揭示不同处理方法对竹材表面性能的影响规律,该文以毛竹为研究对象,采用ESCA和FTIR分析技术,对不同部位和不同处理条件竹材表面的碳氧比和C1s4种结合形式的分布情况,以及红外光谱的谱峰位置和相对吸收强度进行了分析.结果表明:不同部位和不同处理条件下竹材表面的碳氧比有很大差异;竹材表面主要以木素和各种抽提物为主;高温干燥导致竹材表面易挥发的抽提物分解,使部分纤维素和半纤维素的结构特征得以显露,而硼酸处理效果不明显;高温处理和硼酸处理后竹材表面的自由羟基减少,活性降低;竹黄表面的活性自由羟基的数量高于竹青表面.      

功能型木材改性剂对速生杨木物理力学性能的改性效果

以速生杨木为研究对象,通过木材改性剂对速生材浸渍强化处理,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、傅氏转换红外线光谱分析仪对改性前后的木材进行表征,并分析改性前后木材的物理性能。结果表明：经木材改性后,速生材物理性能显著提高。X射线衍射仪数据表明,木材改性剂使木材结晶度从39．65％降到36．89％,能谱分析仪结果显示：氮（N）氧（0）碳（C）元素在木材内部分布均匀,扫描电子显微镜谱图分析了禾材改性剂在木材管孔中的分布,最后红外光谱图表明改性剂与木材内部集团发生交联反应．并且羟基数目大量减少。图4表1参7     

速生杨密实材主要力学性能的检测

【目的】分析三倍体毛白杨木材压缩和树脂浸渍密实化处理的力学效果。【方法】三倍体毛白杨木材经不同压缩率(11%,20%,33%和50%)、压缩热处理时间(0.5,2,5和10 h)、不同含量酚醛(PF)树脂(5%,10%,15%,20%和30%)浸渍和浸渍后不同压缩率(11%,20%和33%)等处理后,测定其静曲强度、抗弯弹性模量和表面硬度的变化。【结果】三倍体毛白杨素材压缩后,其静曲强度和抗弯弹性模量均随压缩率的增大而提高,但接近最大压缩率时均下降;素材压缩(压缩率为33%)后以180℃空气加热处理10 h,静曲强度比同温度压缩保温0.5 h时下降约40%,抗弯弹性模量下降近50%,表面硬度下降约12%;用PF树脂浸渍处理后不经压缩,随PF树脂含量增加木材静曲强度提高幅度不大;用30%PF树脂浸渍后,当压缩率为33%时,其静曲强度、抗弯弹性模量和表面硬度分别比未压缩素材增加82.9%,98%和152%。【结论】毛白杨木材用20%~30%PF树脂浸渍处理后,再进行小幅机械压缩(压缩率<30%)的密实处理比较适宜。     

不同生长培育条件下人工林杨树木材性质的综合评价

以生长在3种长江滩地类型(江滩、洲滩、湖滩),3种栽植密度(3 m×4 m、4 m×5 m、5 m×6 m)下的3个品系速生人工林杨树木材[欧美杨无性系72杨(Populus×euramerica cv.I-72/58)、美洲黑杨无性系63杨(P.deltoides cv.I-63/51)和69杨(P.deltoides cv.I-69/55),以下简称72杨、63杨和69杨]为对象,在分析不同培育措施条件下人工林杨树木材材性的基础上,根据最终用途对杨树材性的要求进行评价,从而提出适宜于不同最终用途的最佳培育措施.结果表明,长江滩地杨树用于作建筑类材时,63杨和69杨为相对适用于作建筑类材的品系,3 m×4 m是培育建筑类材的最佳栽植密度;对于纸浆材来讲,洲滩上宜选择63杨,江滩和湖滩上宜选择69杨在4 m×5 m栽植密度下培育;对于单板类人造板材来讲,宜选择72杨和69杨以3 m×4 m栽植密度来培育.     

外源IAA和GA3对杨树应拉木形成的影响

【目的】探索外源激素吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA_3)对杨树应拉木形成的影响,揭示杨树应拉木的形成机理。【方法】以人工倾斜45°的当年生中林46杨枝条为试材,连续施加不同含量的IAA(0.01,0.10和1.00mg/g)和GA_3(0.10,1.00和10.00mg/g)对枝条生长进行调控,分别观测不同处理下枝条的生长量、角度、偏心率、纤维形态、组织比量和胶质纤维比率,分析这2种外源激素对杨树应拉木形成的影响。【结果】施加1.00 mg/g外源IAA抑制了纤维细胞的生长及胶质纤维和导管的形成,不仅枝条角度变大,而且枝条生长受到限制;施加1.00和10.00mg/g外源GA_3可促进纤维细胞、胶质纤维的形成和枝条的生长,使枝条偏心率显著增大,且高含量GA_3的作用效果更明显;0.01mg/g IAA和0.10mg/g GA_3对枝条的作用效果基本一致,均促进了枝条横向疏导组织的形成,使其偏心率明显减小,但对倾斜枝条应拉木形成的作用并不明显。【结论】IAA和GA_3均能够影响杨树应拉木的形成,高含量的IAA明显抑制应拉木的形成,而高含量的GA_3可明显促进应拉木的形成。     

电场对杨木胶合效应之再探

在电场作用下, 通过聚醋酸乙烯乳液胶合杨木单板的正交试验, 探索了板坯垫板间电势差及单板含水率对胶合强度的影响。结果表明： 单板含水率和垫板间电势差及其交互作用对胶合强度都有极显著影响。在试验范围内达到理想胶合强度的垫板间电势差为３０ Ｖ, 单板含水率为７０ ％ ～９０ ％ 。图１ 表４ 参２     

化学改性对速生杨木木材力学性能和天然耐久性的影响

利用低分子酚醛树脂(PF)、脲醛树脂预聚液(UF)和氨溶季胺铜防腐液对速生杨木木材进行化学浸渍改性,对处理前后试件的力学性能和防腐性能进行了测试与评价。试验结果表明:在试验范围内,氨溶季胺铜浸渍防腐改性处理对材料力学性能影响不大;PF浸渍改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度分别提高了97.1、83.4、125.5和37.0%;UF浸渍改性材对应力学性能指标分别提高了49.4、10.7、42.0和17.8%;试验所用速生杨木木材耐腐性能较差,属于II级,经过PF、UF和氨溶季胺铜防腐液浸渍改性,材料耐腐级别达到了强耐腐级,其中PF浸渍改性处理效果最好,处理材质量损失率从素材的18.7%降低到了2.9%,有效地提高了材料的防腐性能。从综合效果来看,低分子酚醛树脂预聚液浸渍改性处理是提高和改善速生杨木木材的力学性能和防腐性能的有效措施。     

化学处理木材的动态粘弹性研究

为了弄清楚不同化学试剂处理引起木材内部分子构造的变化及其分子的运动状态,该研究针对杉木试材,采用动态粘弹性分析仪,测定了含水率在纤维饱和点状态下脱木素处理木材、DMSO处理木材和非晶化处理木材以及素材,在-100～10℃、0.5～10 Hz的动态粘弹性.研究结果表明:①在-100～10℃范围内观察到两个松弛过程,-30℃附近的α松弛过程和-100℃附近的β松弛过程;②频率越高,损耗模量峰值对应的温度越高,贮存模量随着温度的升高而降低;③α松弛过程中非晶化处理木材的活化能最高,DMSO处理木材次之,脱木素处理木材与素材接近;④木材发生α松弛过程的主要原因是吸着水分子的回转取向运动,发生β松弛过程的主要原因是无定形区细胞壁物质中的伯醇羟基基团的运动.      

采用低分子有机树脂改善新疆速生杨树性能的研究

采用低分子有机树脂浸渍热压的方法,对新疆两种速生杨树沙兰杨和64#杨树进行改性处理.以木材表面硬度、力学性能、防腐阻燃、尺寸稳定性能作为指标对处理后的杨木性能作出评价.结果表明:(1) 密度、硬度有所增加,其中密度以沙兰杨基本密度增加最多,增幅为161.6%;硬度以64#杨的弦面提高最大,增幅67.5%.(2) 其顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度均有所提高,并且沙兰杨处理材的力学性能指标均高于64#杨.(3)通过耐腐处理,2种杨树处理材失重率均小于10%,属强耐腐级材料.(4)经过阻燃处理后,沙兰杨氧指数65%大于64#杨氧指数55%.(5)沙兰杨的气干体积干缩率均小于64#杨.