杨木和稻草微米纤维素表面官能团研究

利用傅立叶变换红外光谱仪对不同形态的杨木和稻草原料进行了表面官能团分析。研究表明杨木纤维素在经研磨成微米级别后,同一个纤维素分子链上相邻的葡萄糖单元-OH基之间形成的分子内氢键联结加强,从而赋予杨木微米纤维素一定的刚度;而稻草纤维素分子间的氢键联结增强且Si—H峰变弱,表明在高速研磨过程中部分硅物质剥落,使微米稻草纤维素表面性能有所改善。     

麦秸秆成分剖析及其胶合性能的研究

以麦秸为研究对象,将其解剖分层,采用化学分析和现代仪器分析相结合,对其各层进行成分分析,找出其最大差别.同时针对其表面的特殊性,采用两大类共7种不同的偶联剂对其进行处理,以探讨其胶合性能的变化情况.结果表明,与整秆相比,麦秸外层厚度约占20%,其各组分含量均有不同程度的差异,其中灰分含量比整秆高17.2%,而灰分中的SiO2含量更是明显高于整秆的一倍多,苯酚-乙醇(苯-醇)可溶物含量比麦秸整秆的高21.95%;电子自旋共振波谱仪(ESR)测试麦秸整秆的自由基比外层要高,扫描电镜(SEM)可看出麦秆外表面光滑,内表面没有角质层,利于胶滴的润湿、扩散和渗透.偶联剂KH-550对麦秸各层面的胶合均较好,尤其是对外表面的胶合强度提高很大,其他类偶联剂无明显效果.     

去髓和留髓玉米秸秆燃料特性的对比分析

通过对去髓和留髓玉米Zea mays秸秆的化学成分、工业分析、元素分析、低位发热量、热动力学以及灰熔点几个方面的特性做对比,发现留髓玉米秸秆木质素较高,占整秆的27.72%,纤维素较低,占整秆的25.65%。相较于留髓玉米秸秆,去髓玉米杆的纤维素（25.47%）和木质素（21.90%）均低于留髓玉米秸秆;留髓的玉米秸秆的固定碳（13.61%）和低位发热量（16 536 Jg－1）都高于留髓玉米秸秆;同时留髓玉米秸秆的活化能和频率因子也要高于去髓玉米秸秆,但留髓玉米秸秆灰的变形温度（1 173 ℃）和软化温度（1 258 ℃）比去髓玉米秸秆低100 ℃以上。研究表明:玉米整秆相较于去髓玉米秸秆更易燃烧且更适合制作燃料,但需要对燃烧锅炉进行改造,期望能够对玉米秸秆制作燃料作为人造板工厂新能源提供一定理论基础。图4表7参13     

增强型单板层积材研究进展

用人工林木材制造增强型单板层积材替代优质木材,具有良好的应用前景。分别从制造工艺、单板性能、增强方式等方面对国内外增强型单板层积材的研究进展进行了综述。结果表明,制造工艺朝着自动化、连续化方向发展;单板性能与产品性能息息相关;增强方式有单板改性增强、树脂浸渍单板增强、竹材增强、不同树种组合增强、纤维复合材料增强。并针对我国现状,提出若干建议。     

香根草刨花板制造工艺研究

该文研究了以香根草为原料的刨花板制造工艺.香根草通过粉碎、干燥等加工制成刨花,以脲醛树脂为胶黏剂,采用正交实验设计,研究施胶量、板材密度、热压时间、热压温度等因素对刨花板主要物理力学性能(静曲强度、内结合强度、吸水厚度膨胀率)的影响,确定热压工艺条件.研究表明:①香根草可以用于刨花板制造.②脲醛树脂可以用香根草草刨花板制造.③最佳工艺参数:施胶量14%,热压温度160℃,热压时间50s/mm,密度0.8g/cm3.     

蓖麻秆显微构造和纤维形态的研究

蓖麻Ricinus communis秆是一种优质的纤维原料。为了更好地研究和利用蓖麻秆,采用扫描电子显微镜和光学显微镜研究了蓖麻秆皮部、木质部和髓部的显微结构：并利用Motic Images Plus2．0图像处理系统测量了蓖麻秆皮部和木质部的纤维尺寸。结果表明,蓖麻秆皮部含有纤维细胞、轴向薄壁细胞和射线细胞;木质部的结构类似于散孔材,靠近髓的部位管孔较发达,具有单列或双列的异型木射线,纤维细胞壁上可见具缘纹孔,节部纤维弯曲;髓部多为多面体的薄壁细胞,可观察到螺纹导管。皮部纤维长度最大可达26．50mm,长宽比高达540．00,壁腔比0．56～0．83;枝丫部分的纤维最长．长宽比最大：穗部的纤维最短,长宽比和壁腔比最小。木质部纤维的平均长度为0．75～0．90mm,宽度4。38～5．40μm,长宽比31．78～37．54,壁腔比0．56～0．83。蓖麻秆纵向上枝丫部分的平均长度、腔宽和长宽比小于秆部,壁腔比大于或等于秆部;穗部纤维的长度、宽度和腔宽均最小,长宽比和壁腔比最大。径向上靠近木质部中部的细胞长度、细胞腔宽度和长宽比较大：最外侧细胞的宽度、壁厚和壁腔比最大。蓖麻秆是一种优质的纤维原料,可用来造纸和制造人造板等工业化利用：其不同部位的纤维形态不同,呈一定的规律变化。图9表3参10     

不同预处理方法对稻秸纤维表面化学特性及稻秸纤维板性能的影响

通过水热、2％乙酸、2％Na2SO3及2％NaHSO3预处理秸秆原料,再将原料分离成纤维,并试制了相应的秸秆纤维板,对比分析了4种预处理方法对秸秆纤维的表面化学特性及稻秸纤维板性能的影响。结果表明,预处理方法对秸秆纤维表面的主要官能团影响不大,但乙酸预处理能显著地降低稻秸纤维表面的pH值,有利于脲醛树脂胶黏剂和纤维形成良好的胶合界面,从而提高秸秆纤维板的性能。     

生物质废弃物合成水玻璃的工艺模型研究

伴随着丰富的粮食产量,我国每年都会产生大量的农作物秸秆废弃物,充分利用该资源,可以变废为宝,提高生物质资源的附加值。以稻秸秆为原料,通过先酸解后热解,再与碱反应成功制备得到生物质基水玻璃。运用X线荧光分析仪(XRF)分析SiO_2质量分数并计算出SiO_2溶出率,并采用Box-behnken设计,以SiO_2溶出率为响应值,反应时间、反应温度和NaOH溶液3因素为变量,建立二次多项线性回归方程模型,对数据进行拟合,预测出最优工艺条件,并对其进行验证性试验。结果表明,SiO_2溶出率随着反应时间、反应温度和NaOH溶液浓度的数值增大而增大,且反应温度和反应时间对SiO_2溶出率的交互作用较为显著;同时,反应时间、反应温度对SiO_2溶出率存在二次影响;由RSM预测得出最优工艺条件为反应时间为4.9h,反应温度为96.02℃,NaOH浓度为4mol·L~(-1),验证性试验表明该工艺条件下SiO_2溶出率为84.54%。     

蓖麻秆人造板制造

蓖麻秆是一种优质的木质原料,但还没有得到工业化利用。为了更好的开发和利用自然资源,将蓖麻秆用于制备人造板,在热压温度150℃、热压时间30s/mm、施胶量12%、刨花板石蜡乳液添加量6%、纤维板石蜡乳液添加量5%的情况下,板材的各项指标均可达到国标要求;并可与相同工艺条件下制造的杨木人造板的性能相媲美。     

生命周期评价体系在我国木材加工领域的应用

生命周期评价(LCA)是评价产品、工艺等对能源与材料使用和环境排放影响的一种评价体系, 在木材加工领域的应用始于上世纪90年代。文中论述了欧美等发达国家在木材加工领域LCA的应用, 从研究林产品碳平衡方法开始, 细化到木质面板、地板生产以及住宅用木制品的LCA研究; 研究范围也从传统的木材加工行业到新兴产品诸如木塑等新产品, 以及目前较为新兴的生物质能源领域。LCA在中国木材加工领域的应用则侧重于传统的木材加工业, 包括木制品、竹制品、木质与非木质复合材料、地板、家具等领域。针对目前我国存在的一些诸如理论和方法上的不足、研究结果代表性不明确、数据质量不高等问题, 提出了研究内容细致化、建立符合中国国情的木材加工业的生命周期评价模型、开发自主评价软件、建立符合中国国情的生命周期数据库等对策