吸湿过程中脱化学成分木材的水分及尺寸变化

为了考察脱化学成分木材的水分吸着和变形行为,本研究以尺寸20mm(T)×20mm(R)×4mm(L)的杉木（Cunninghamia lanceolata Hook.）为试材,将未处理材及脱抽提物材、脱木质素材先后置于25℃、45%→60%→75%相对湿度的环境中达到吸湿平衡,在该过程中测量了试材含水率及弦、径向尺寸的变化情况。主要结论如下：各种试材的含水率和横向尺寸变化在吸湿初期快速增加,随着吸湿过程的进行,变化速率逐步降低并最终达到平衡状态;其中,脱木质素材的吸湿性最强,脱抽提物材次之,而未处理材的吸湿性最低;相比较于未处理材,杉木脱除抽提物后,弦、径向尺寸变化率有微小的上升,但对其横纹方向上变形各向异性的影响不大,而脱木质素材的弦、径向尺寸变化率明显增大,且横纹变形各向异性有所下降;各种试材无论在连续吸湿过程中还是达到吸湿平衡状态下,其含水率与弦、径向尺寸变化率均成近似线性关系;脱木质素材的水分吸着系数和湿度膨胀系数最大,脱抽提物材次之,未处理材最低。     

吸湿过程中木材的含水率及温度变化

为了探讨木材在水分吸着过程中的含水率、温度的变化,以尺寸20 mm(T)×20 mm(R)×2 mm(L)的杨木(Populus euramericana Cv.)为试材,利用自行研制的恒温箱、配合红外热像仪,考察了在30℃,从绝干→22%、47%和75% RH 3种相对湿度条件下吸湿过程中试材的含水率、温度变化及其顺纹方向上的温度梯度分布情况。结果表明：在吸湿初期,试材含水率迅速上升,其整体平均温度也明显升高2~5.5℃;随着吸湿过程的进行,木材含水率和整体平均温度逐渐趋向平衡;在顺纹方向上,试材的温度呈现出表面温度高、中间温度低的分布形态,表层与芯层之间的温度差在吸湿过程初期90 s内达到最大值,约为0.8℃,当达到吸湿平衡时二者之间的温差约降至0.02℃。     

固定化乳酸菌3-9转化菜油脚生成共轭亚油酸研究

对从泡菜中分离到的乳酸菌3-9菌株采用固定化技术转化菜油脚料生成共轭亚油酸进行研究。首先对乳酸菌3-9细胞的固定吸附材料及固定化条件进行探讨,确定最适固定化材料为直径1~3 mm的瓷颗粒,细胞吸附固定化时间是1 h,细胞固定率达到75%。将该固定化细胞接入经爪哇毛霉脂肪酶水解后的菜油脚介质转化液中,转化生成的CLA量为(187.91±3.71)μg·m L-1,是未固定化细胞CLA产量的1.16倍。随后对固定化乳酸菌3-9转化菜油脚生成共轭亚油酸条件进行研究。当以p H8.0的磷酸缓冲液为转化介质基础液,转化时间为17 h、转化温度为40℃、固定化的细胞浓度为0.5 g·m L-1及摇床转速为120 r·min-1时,CLA的生成量可达(261.65±3.21)μg·m L-1,转化率为17.64%。该固定化细胞能连续转化利用16个批次,前10个批次CLA产量均保持在200μg·m L-1以上,其最高产量可达(283.81±6.02)μg·m L-1,转化率为19.14%。最后对经1、8和16批次转化后的固定化细胞瓷颗粒进行电镜扫描观察,图片显示经8批次的转化利用后,仍可见大量形态完整的乳酸菌细胞吸咐固定于瓷颗粒中。     

不同含水率状态下木材细胞壁孔径分布变化

  目的  探究由水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化规律与机制,为木材的热质转移、渗透性以及木材改性提供理论指导。  方法  将杨木和杉木分别制成5 mm（径向） × 5 mm（弦向） × 1 mm（轴向）的木片,基于氮气吸附法、差示扫描热孔计法考察试样在绝干状态、气干状态、纤维饱和状态和饱水状态4种典型水分状态下的孔径分布、比表面积、孔体积等特征参数,并对比不同状态和不同树种间的孔隙结构差异。  结果  木材细胞壁孔径大多在10 nm以下,尤其以4 nm以下为主,10 nm以上孔隙相对较少;随着含水率的提升,木材细胞壁孔径分布曲线显著升高,从气干状态到纤维饱和状态,杨木和杉木的孔径分布最大值分别增加了52.73%和58.62%,而从纤维饱和状态到饱水状态,两者分别增加了435.24%和470.43%。  结论  在木材由绝干状态逐渐吸湿,以及吸水至饱水状态的过程中,木材细胞壁孔隙体积呈明显增大趋势。在木材达到饱水状态后,细胞壁孔隙体积增大至极限,但由于自由水的冰点下降,其在?2 ℃左右产生大量吸热信号进而干扰测量结果,故此时差示扫描热孔计法所测得的孔径分布参考范围有限。不同树种间孔隙分布差异不明显。