压缩预处理对全尺寸小径杉木浸注效果的影响

为改善传统浸注方法的浸注效果,探讨了压缩预处理对小径级杉木浸注效果的影响。结果表明:与对照组试材相比,压缩组试材的浸注量、透入率、透入面积比率和相对染色深度,分别增加21.83 kg/m3、8.21%、24.49%和39.23%,浸注效果改善显著,有一定的工业应用潜力。     

辊压浸注浸渍树脂致木材力学性质变异

使用脲醛和酚醛两种浸渍树脂对大青杨板材实施辊压浸注处理,对不同工艺条件处理材的增重率和主要力学性能指标进行了测试和分析。结果表明:增重率随着树脂质量分数、辊压压缩率和压缩次数的增加而增大,浸注脲醛树脂的增重率在0.85%~12.92%之间,浸注酚醛树脂的增重率在2.01%~15.16%之间。与未处理材相比,辊压浸注脲醛树脂处理材的硬度提高了1.63%~11.32%,耐磨性提高了3.80%~21.77%,抗弯强度提高了5.16%~19.08%,抗弯弹性模量提高了4.20%~15.65%,冲击韧性提高了2.66%~15.50%;浸注酚醛树脂处理材以上五种指标依次提高了4.21%~11.89%、3.11%~23.17%、7.60%~19.85%、6.46%~16.32%和4.81%~14.78%。     

单板辊压同步浸注液体技术的研究

将杨木单板置于液体介质中同步进行辊压与浸注,探讨影响液体浸注量的工艺因素.结果表明:该方法可用于气干单板与饱水单板的有效浸注.随单板压缩率增大、浸渍时间延长,浸注量提高;可根据单板压缩率控制浸注量,气干单板及饱水单板适宜的压缩率分别为30％～60％、＞50％,浸渍1～4 min,辊压循环3～5次;辊压线速度较低时有利于液体的有效浸注,但需兼顾生产效率.     

平压浸注填充PF树脂工艺对杨木增重率的影响研究

为探讨浸注工艺对木材增重率的影响,以PF树脂为浸注材料,以树脂浓度、压缩次数、保压时间、浸渍时间和压缩率为试验因素,采用单因素试验方法在平压浸注装置上对杨木试件进行了浸注填充。结果显示:2次压缩较1次压缩,杨木木材增重率增加了20. 2%;保压时间从0 min延长至10 min,杨木木材增重率增加了11. 5%;浸渍时间从1 h延长至2 h,杨木木材增重率提高了8. 8%;再增加压缩次数、延长保压时间和浸渍时间,杨木木材增重率均变化不大;而杨木木材增重率随PF树脂浓度和杨木木材压缩率增加呈线性增加,PF树脂浓度与压缩率对杨木木材增重率具有显著影响。因此选择压缩次数为2次,保压时间为10 min,浸渍时间为1 h,PF树脂浓度与杨木木材压缩率由改性木材的用途决定。     

湿热-压缩处理木材的纤维素晶体结构变化

分别采用不同径向压缩率(25%和50%)并结合不同蒸汽处理温度(140、160℃和180℃)对人工林杉木(Cunninghamia lanceolata)进行湿热-压缩处理,然后利用X-射线衍射法(XRD)研究了湿热-压缩处理对木材纤维素微纤丝角、结晶度及微晶宽的影响规律。结果表明:湿热-压缩处理木材纤维素微纤丝角无明显变化,结晶度和微晶宽均增大。结晶度增幅介于28%~38%,不同压缩率和蒸汽处理温度对纤维素结晶度影响无显著差异。随着蒸汽处理温度的增加,微晶宽逐渐增大,在180℃蒸汽处理条件下达到最大值。     

杉木锯材周期式热压干燥及表层密实化

为确定较优的热压干燥工艺参数和实现速生材的增值利用,以热压板温度和压缩率为因素对杉木锯材(弦切板)进行周期式热压干燥处理,干燥结束后测试其含水率及残余应力,分析热压干燥对锯材干燥速率和干燥质量的影响,测定锯材的剖面密度分布并通过扫描电镜观察其微观构造变化。研究结果表明：干燥材的终含水率达到了干燥质量等级的一级,厚度上含水率偏差达到了二级,但干燥材存在较大的残余应力。干燥材出现了明显的表层密实化现象,压缩层平均密度在0.54 g/cm³以上,较气干材的平均密度增大50%以上;压缩层厚度和峰值密度随压缩率的增加而增大,而热压板温度对锯材密度分布的影响较小。干燥材的微观构造变化表明,强度较低的早材较晚材更易被压缩,压缩层厚度和细胞壁变形程度随压缩率的增加而增大,热压板温度的升高使细胞壁软化更充分,防止在较大压缩率条件下出现细胞壁受压破裂的缺陷。研究证明,热压板温度和压缩率对锯材的干燥速率均有显著影响。综合考虑杉木锯材的干燥速率、干燥质量和剖面密度,确定30 mm厚杉木锯材的较优热压干燥工艺为热压板温度150℃、压缩率30%。     

浸胶量对杨木重组木物理力学及表面性能的影响

新型重组木是以纤维化木单板为基本单元制得的性能可控、规格可调的木基复合材料,是速生低质材优用的一项新技术,可替代优质硬阔叶材使用。利用速生材杨木制备重组木,分析浸胶量对板材物理力学性能及表面性能的影响,浸胶量分别为7%,10%,13%,16%和19%。结果表明:在相同的生产工艺条件下,随着浸胶量的增加,板材的静曲强度和抗压强度呈现先增大后减小的趋势,浸胶量为13%时为拐点,而抗弯弹性模量随浸胶量变化的趋势不明显;板材的耐水性随着浸胶量的增大而增强;表面粗糙度及表面自由能随着浸胶量的增大而减小,而3种液体(水、甲酰胺、二碘甲烷)在重组木表面的接触角均随浸胶量的增大而增大。13%为较优的杨木重组木浸胶量,此时,板材的耐水性能、抗弯性能及表面性能较优,且耗胶量较少。     

不同干燥方法对杉木人工林木材浸注性的影响

采用高频真空干燥、常规窑干和高温干燥3种方法对杉木人工林木材的心、边板材进行干燥处理,用毛细管上升法评价干燥后试样的浸注性能,用半薄切片法测定干燥试样具缘纹孔的闭塞率,最后用扫描电子显微镜观察干燥试样微观构造的变化,比较分析3种干燥方法对杉木人工林木材浸注性的影响机理.结果表明:对于杉木边材,经高频真空干燥后试样的浸注性显著高于常规干燥和高温干燥后试样的浸注性,后2种干燥方法对试样浸注性影响的差异并不显著;对于杉木心材,高频真空干燥与高温干燥后试样的浸注性存在显著差异,而高频真空干燥与常规干燥之间、高温干燥与常规干燥之间对试样浸注性的影响差异均不显著;3种干燥方法处理后,杉木边材的浸注性均显著高于心材的浸注性;具缘纹孔的闭塞率较低以及部分具缘纹孔周缘破裂是高频真空干燥后木材浸注性提高的主要原因.     

浅谈辊压法木材防护浸注技术

简述了国内外木材浸注技术的最新研究进展;重点论述了木材防护浸注厅法--辊压法,讨论了辊压法的浸注原理,以及与传统木材浸注方法--真空加压法在设备、工艺方面的比较,明确了控制压缩率的重要作用,并尝试应用计算机图像处理技术测量计算木材体积空隙率来确定压缩率,建议辊压浸注处理大青杨时,压缩率可试取50％及以下。     

辊压预处理条件对蒙古栎干燥速率及纹孔结构的影响

[目的]针对木材干燥耗时长、效率低的问题,以改变司职水分疏导功能的木材分子关键部位的微观结构为手段,通过改善木材的渗透性和水分的流动性,建立易于水分移动的新路径,达到缩短木材干燥时间的目的.在描述蒙古栎导管分子细胞壁构造变异的形态、数量和程度以及表征处理材在常规蒸汽干燥全程和各阶段干燥速率变动的基础上,探索并建立辊压预处理工艺条件、构造特征变异与干燥速率三者的相关关系.[方法]依托木材的黏弹性和水分移动机制,以蒙古栎为试材,对其含水率47％～55％、900 mm(长)×100 mm(宽)×30 mm(厚)的径切板和弦切板施行2个压缩方向(径向和弦向)、3种压缩率(10％,20％和30％)和3种压缩次数(1,4和9次)的辊压预处理,使用环境扫描电子显微镜(Fei Quanta 200)观察研究辊压处理材的导管分子微观构造特征变异,并在常规蒸汽干燥全程和各阶段测试和分析处理木材的干燥速率变动规律.[结果]环境扫描电镜观察表明,辊压压缩预处理使蒙古栎导管分子纹孔膜破裂和细胞壁出现裂隙,可形成水分移动的微观新路径;随着压缩率增大、压缩次数增加,纹孔膜破裂的数量和程度、细胞壁破坏的规模和尺寸增加,木材的渗透性和水分的流动性得到改善,缩短木材干燥时间.在常规蒸汽干燥的6个阶段和干燥全程,辊压预处理材的干燥速率均大于未处理材;压缩率和压缩方向相同时,干燥速率随压缩次数的增加而增大;压缩方向和压缩次数相同时,干燥速率随压缩率的增加面加快;压缩率和压缩次数相同时,径向压缩的弦切板干燥速率快于弦向压缩的径切板.[结论]以试材初含水率50％、终含水率15％计算,辊压预处理材的全程干燥时间均少于未处理材,弦向压缩径切板干燥时间缩短6.67％～23.64％,径向压缩弦切板缩短4.55％ ～ 13.02％.辊压预处理可在蒙古栎试材内部形成微观的水分移动新路径,改善水分的渗透性和流动性,缩短木材干燥时间.     

PF树脂浸渍速生杉木的性能研究

速生杉木通过浸渍PF树脂并压缩改性后,力学性能得到大幅度提高,且随着树脂浓度和压缩率的增加而提高。增重率与真空度、浸渍压力、时间有关,并随着其增加而增大;抗胀(缩)率和阻湿率与树脂的浓度有关,当树脂浓度从0上升到10%时,ASE和MEE的值变化较大,当树脂浓度超过10%后趋于平缓;在树脂浓度相同的情况下,较大压缩的恢复率也相应较大,当树脂浓度低于10%时,随着浓度增加,恢复率急剧下降,浓度达到15%以上时,恢复率几乎没有变化。     

木材渗透性可控制原理研究

本文研究了木材渗透性可控制机制,探寻了渗透性可控制原理。结果表明,影响渗透性高低的最主要因素为纹孔膜微孔半径和数量,微孔大而多者,渗透性高;微孔愈小,微孔里气-液界面上毛细管张力愈高,对液体流动的影响愈大,浸注愈难,欲使浸注液深注入木材,必须施一与此微孔半径相应足以克服此张力的压力。若欲改善低渗透树种木材的难浸注性,似应从纹孔入手,用化学的、物理的和生物的等方法增大和增多有效纹孔膜微孔半径和数量,以减小毛细管张力,降低使用压力,增大流量率,提高渗透性。     

压缩工艺对毛白杨脲醛树脂胶浸注改性效果的影响研究

对毛白杨木材浸注脲醛树脂胶制备压缩改性木材中的主要影响因素及相关工艺参数进行初步探索与试验,并在实验结果基础上讨论了各因素对制作工艺及其性能的影响。结果表明:①影响板材性能由主到次因素的顺序为压缩率-热压时间-热压温度;②在试验参数范围内较好的工艺参数为热压温度140℃、热压时间20min、压缩率50%;③在试验参数范围内热压时间对试件增重率、含水率、树脂留存率影响显著,而热压温度对试件增重率影响显著,压缩率对试件密度、变形回复率、吸水厚度膨胀率影响显著。     

三种木材的渗透性与阻燃处理关系

通过对马尾松、米槠、檫树的渗透性及它们的阻燃剂浸注量的研究发现 ,3种木材的阻燃剂浸注量与它们相应的渗透性呈线性相关 ,相关系数在 0 847～ 0 896之间 ,该结果说明了木材的阻燃处理与木材的渗透性有着密切的关系。     

天然有机物改性木材工艺条件研究

用天然有机物木材浸注液对杉木、湿地松、藜蒴、南洋楹、马占相思等5个树材进行了真空加压浸注试验,结果表明在同样试验条件下,不同的树种其增重率不同,其中杉木最高达64.6%,最低的是南洋楹,只有23.8%;经处理的木材,密度都有增加,可以提高处理材的力学性能。     

酚醛树脂对人工林杉木木材的浸注性及其改善的研究

研究了低分子量酚醛树脂对杉木木材的浸注性及树脂在木材内的分布状态，并对苯醇抽提前处理法、常压浸渍和真空浸注的效果进行了评价。无论抽提处理与否，常压浸渍的树脂水溶液充填率为理论最大浸注量的10％左右，而真空浸注可达到90％以上，真空浸注效果明显；无论是常压浸渍还是真空浸注，抽提处理后树脂的浸注性有很大改善，但常压浸渍的效果不是非常明显。软X射线解析样品纵向树脂分布状态结果表明：无论是否经过抽提处理，在常压浸渍的情况下，树脂主要分布在样品的端部，而经过真空浸注处理，树脂注入的深度增加，尤其经过抽提处理后树脂可达到样品中心。由此可见，抽提处理和真空浸注并用，使树脂的分布状态有很大改善。另外，抽提处理后样品之间树脂分布的差异也趋于减小，即树脂在样品间的分布状态也有改善。用实体显微镜观察树脂在木材细胞腔内的充填状况结果表明：沿着样品纵向从端部到中心树脂充填率呈下降趋势，而且抽提处理的充填率比未抽提处理的高。     

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%。     

超临界CO_2流体处理工艺对木材渗透性的影响

以苯—乙醇为夹带剂,研究超临界CO2流体不同处理压力、温度、时间对福建产杉木、马尾松、檫木木材渗透性的影响。结果表明,在35 MPa内,处理压力的增大有利于3种木材渗透性的提高;杉木在处理温度为40℃时,渗透性的变化率达到最大,为493%,马尾松和檫木在处理温度为45℃时,渗透性的变化率达到最大,分别为479%和349%;较佳的处理时间为30 min。     

热处理和蒸汽处理对压缩杉木性能的影响北大核心

以压缩杉木为研究对象,采用热处理和蒸汽处理两种方法,在不同温度条件下(160、180℃和200℃)对其进行压缩变形固定处理,分析不同处理工艺条件对压缩杉木回复率、残余应力和力学性能的影响,并探究压缩杉木变形固定机理。结果表明:热处理和蒸汽处理都可以降低压缩杉木的回复率和残余应力。随着处理温度的升高、处理时间的延长,压缩杉木的水煮回复率和吸湿回复率均减小。与热处理相比,各温度条件下蒸汽处理的压缩杉木水煮回复率和吸湿回复率均较小。随着处理温度的升高和处理时间的延长,热处理和蒸汽处理均可减少残余应力。在相同处理温度和处理时间条件下,蒸汽处理对压缩杉木的残余应力有更好的消除效果。热处理和蒸汽处理对压缩杉木力学性能都有一定的削弱作用,特别当处理温度达到200℃时,力学性能下降幅度较大。热处理和蒸汽处理改变了压缩杉木中C元素和O元素含量,O/C值分别降低了5.88%和7.84%;不改变压缩杉木纤维素结晶区的晶胞构造,但相对结晶度分别减小了5%和3%。综合考量,对压缩杉木采用蒸汽处理(180℃)进行变形固定是较好的选择。     

重组竹材用酚醛树脂渗透性能研究

对四种重组竹材用酚醛树脂在不同胶液固体含量、浸胶温度和浸胶时间等条件下进行竹材浸胶试验。结果表明：胶液固体含量增加时,竹材浸胶量先增大后减小,固体含量25%时浸胶量最大,达到22.6%;浸胶温度升高浸胶量增加,浸胶温度55℃为宜;浸胶时间对浸胶量影响不呈现规律性,浸胶时间需要在60 min以上;树脂分子量大小对渗透性有一定影响,分子量偏小、分布相对较窄且均匀时,渗透性较好。