国产栓皮栎软木热响应特性研究

目的软木是一种具有黏弹性的天然高分子材料,除天然软木塞以外,软木制品多由软木颗粒施胶后热压而成,软木材料主要化学组分的熔融温度、玻璃化转变温度等热转变温度对了解软木的黏弹性和制定热加工工艺具有重要的理论参考价值。方法首先对栓皮栎软木进行热重分析以了解其热稳定性,确定软木发生热降解的最低温度,之后又采用了DSC、DMA、TMA这3种热分析方法对国产栓皮栎软木材料在热解起始温度内的热效应温度进行分析,并相互验证。结果热重分析结果显示在219℃之前栓皮栎软木基本不发生热降解,采用DSC、DMA、TMA方法测得的软木脂微晶的熔融温度分别为66℃、78℃(1Hz)和78℃,通过DMA测得软木脂无定形区在频率为1Hz时的玻璃化转变温度在0.7℃左右,在-66℃附近有一次级松弛转变,各热效应温度与栓皮槠软木略有差异,应与两者化学组分的单体构成和分子间作用力之间的差异相关。此外,由于软木径向壁上具有褶皱,采用TMA测试时可发现在加热条件下软木径向尺寸受热膨胀程度要大于轴向。结论在栓皮栎软木发生热解前的温度范围内存在主要成分软木脂的各热效应转变温度,据此确定合适的软木热加工温度,可通过增加软木的黏性流动来促进软木材料的热成型。      

果类蔬菜藤茎热解产物分析

[目的]解决蔬菜藤茎残留植株菌害及就地堆积造成的病菌蔓延问题。[方法]采用隔氧热解的方式处理蔬菜藤茎,对其液态冷凝液和固体炭化物进行研究。[结果]黄瓜和番茄藤茎的热解冷凝液体产物呈现弱酸性,pH值分别为5.57和4.96,成分中含有较多的有机酸和酚类及多种含氮物质;黄瓜和番茄藤茎的热解炭化固体物中有机元素中含有氮元素,两者的C/N数值分别为23.6和13.0。[结论]果类蔬菜藤茎热解炭化产物作为资源循环资材在温室土壤改良等方面具有一定的应用可能性。     

MDF热解液组分特性及其抑菌性能分析

为了解废弃人造板热解冷凝液中的抑菌活性成分,对不同热解条件下所得4种MDF热解液萃取分离得到酸性、碱性、中性组分,采用抑菌圈法测定其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径,采用菌丝生长抑制法测定其对绿色木霉和黑曲霉的菌丝生长抑制率,并利用气质联用仪对分离组分成分进行分析。结果表明,MDF热解液碱性组分主要是吡嗪类、嘧啶类等含N杂环化合物,酸性组分主要是酚类和酸类化合物;酸性组分对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿色木霉和黑曲霉的抑制效果最好,且500℃热解液分离得到的碱性组分和酸性组分抑菌效果更好。MDF热解液有较好的抑菌作用,其中主要抑菌化合物为酚类物质,其次是吡啶、吡嗪等含N杂环类物质。     

杂交狼尾草制造刨花板工艺研究

该文研究了以杂交狼尾草为原料的刨花板制造工艺。杂交狼尾草通过削片、再碎、干燥等加工制成工艺刨花,以三聚氰胺改性脲醛树脂为胶粘剂,采用正交实验设计,研究施胶量、偶联剂量、热压温度等工艺因素对刨花板主要物理力学性能(静曲强度、弹性模量、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杂交狼尾草可以用于刨花板制造。②三聚氰胺改性脲醛树脂可以用于杂交狼尾草刨花板制造。③最佳工艺参数:施胶量10％,偶联剂量0.5％,热压时间50 s/mm。      

废弃人造板热解冷凝液的抑菌特性

为了评价废弃人造板热解冷凝液的应用活性,对不同热解条件下所得刨花板和纤维板热解冷凝液进行抑菌实验,采用抑菌圈法观察其抑菌效果,并利用气质联用仪对成分进行分析。结果表明:人造板热解冷凝液对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果显著,抑菌圈直径最大分别可达23.48和20.54 mm。人造板热解冷凝液中含氮化合物较多,而木醋液中酸、酮、酚、酯类化合物较多,这种成分上的差异使得人造板热解冷凝液对细菌的抑制效果较弱。人造板热解冷凝液有较好的抑菌作用,虽然比竹醋液和木醋液稍弱,但因其来源广泛,而具有一定的开发利用价值。      

壳聚糖-聚磷酸铵层层自组装阻燃竹材的制备及阻燃性能

采用去竹青竹黄、规格为25 mm×100 mm×6 mm、3年生的毛竹作为基材,按照试验设计方案,以壳聚糖质量分数为1%配制壳聚糖(CS)成膜液,按照w(壳聚糖)∶w(聚磷酸铵)=1∶1、w(壳聚糖)∶w(聚磷酸铵)=1∶3、w(壳聚糖)∶w(聚磷酸铵)=1∶5、w(壳聚糖)∶w(聚磷酸铵)=1∶7的质量分数比配制聚磷酸铵(APP)成膜液,采用层层自组装的方法在竹材表面涂覆了壳聚糖-聚磷酸铵(CS-APP)复合膜层。确定优化质量分数比后,制备壳聚糖-聚磷酸铵自组装处理层数为5、10、15、20层的样品。采用扫描电子显微镜、能谱仪、红外光谱仪对壳聚糖-聚磷酸铵自组装阻燃竹材样品的表层微观形貌和化学成分进行了分析,通过锥形量热仪测试分析了不同自组装膜层数的竹材样品的阻燃性能。结果表明：壳聚糖-聚磷酸铵的优化质量分数比例为1∶7;壳聚糖-聚磷酸铵阻燃膜层竹材具有较好的热稳定性;经壳聚糖-聚磷酸铵复合阻燃剂处理的竹材阻燃性能随着自组装膜层数的增加逐渐增强。与未处理样品相比,自组装膜层数为5、10、15、20层的样品点燃时间分别提升了20.0%、50.0%、80.0%、90.0%,热释放速率峰值...     

阻燃剂硼酸-硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响

为探究阻燃剂硼酸-- 硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响,用同步热分析仪研究了硼酸-- 硼砂阻燃杨木定向刨花板升温速率为10 ℃/min、终温700 ℃的热分解反应。结果表明:硼酸-- 硼砂对阻燃杨木定向刨花板快速热解阶段的反应起到抑制作用,使得最大失重速率对应的特征温度后移,残炭率显著增加。阻燃杨木定向刨花板的最概然机理为球形对称的3维扩散,满足Ginstling-Broushtein方程。未经阻燃处理及添加9%、12%硼酸-- 硼砂的杨木定向刨花板在快速热解阶段的反应活化能分别为101.690、116.635、129.225 kJ/mol,硼酸-- 硼砂使杨木定向刨花板在快速热解阶段所需的能量增加。      

热压成型胶接软木板应力松弛转变机理

探究热压成型胶接软木板的应力松弛转变机理,为工业上实现软木板的一步热压成型制备提供基础理论支持。实验采用动态黏弹性测试、准静态单向压缩测试和短时应力松弛测试对胶接软木板及其主要原料(软木,聚氨酯胶)的黏弹性和松弛转变行为进行了深入分析,基于原料的性能特征解析了胶接软木板的应力松弛转变机理。结果表明:当热压温度达到120℃时,软木弹性模量较室温显著降低,为23.98 MPa,且在相同应变下的应力值也随之降低(σ5=1.26 MPa,σ60=2.91 MPa),软木板在外力作用下更容易发生压缩变形,且弹性回复能力减弱;当热压温度达到130℃时,聚氨酯胶中的硬链段开始发生玻璃化转变,该转变过程导致其储能模量大幅降低,造成软木板应力松弛速率加快。软木及软木板具有相似的应力松弛行为,二者的应力松弛速率都随温度升高呈先升高后降低再回升的趋势;当温度升至140℃时,软木板应力松弛速率达到最高(0.093 2),残余相对应力最小(1.18 MPa)。     

复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与动力学分析

为研究复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与阻燃机理,利用热分析法对蒸馏水、聚硅酸磷酸二氢铝(Al-Si)、NP阻燃剂(N-P)、聚硅酸磷酸二氢铝复合NP阻燃剂(N-P-Al-Si)处理杨木(编号为A、B、C、D)的燃烧性能进行探讨,分别运用Ozawa-Flynn-Wall法和修正Coats-Redfern法计算阻燃杨木活化能。结果表明:A仅有1个热解阶段,此阶段的活化能值为65~70 kJ/mol。阻燃处理材的热解大致分为2个阶段,D的主要热解阶段介于B、C之间,其热释放速率缓慢,失重速率和失重量最小。并且在不同的升温速率下D的失重趋势一致,随着升温速率的增大,失重曲线向高温方向移动。D第1、2阶段的活化能分别为120、240 kJ/mol,均显著大于C(115 kJ/mol),表明Al-Si与N-P复配后的阻燃效率得到提高。      

硼酸鄄硼砂及甜菜碱处理定向刨花板的协效阻燃性能

以速生杨木为原料、酚醛树脂为胶黏剂、硼酸鄄硼砂为阻燃剂、十二烷基二甲基甜菜碱为助剂,制备杨木定向刨花板(OSB);并利用锥形量热仪研究硼酸鄄硼砂添加量为12%时,十二烷基二甲基甜菜碱的添加量(0.6%、1.2%和1.8%)对OSB 阻燃性能的协效作用。结果表明:1)十二烷基二甲基甜菜碱添加量为1.2% 时与硼酸鄄硼砂的协效作用最好,OSB 阻燃性能最优,该OSB 与空白试件相比,引燃时间延长,残余物质质量分数提高,平均释热速率、释热总量、平均质量损失率、发烟总量和平均比消光面积等均有不同程度降低,其中抑烟效果最为显著,同时具有促进成炭的作用。2)硼酸鄄硼砂与十二烷基二甲基甜菜碱之间存在显著的协效阻燃作用,能够有效改善OSB 的阻燃性能。