木质素磺酸钙活性接枝改性制备高性能无胶纳米纤丝化复合材料

为解决复合材料的制备加工设备特殊、工艺流程繁琐及材料强度低等问题,以木质纤维为原料,通过机械胶膜法将木纤维和木质素磺酸钙有效地复合在一起,再通过热压得到高性能纳米纤丝化复合材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析复合材料的形貌结构、化学组分的主要基团和元素,对无胶纤维板和纳米纤丝化复合材料的力学指标进行比较,以探索纳米纤丝化复合材料的机械性能。结果表明:木纤维机械胶磨会使木纤维分层分支,无胶热压纳米纤丝化复合材料呈层状结构;木质素磺酸钙与木纤维胶磨后能够有效地粘合在一起,增加表面活性;与无胶纤维板相比,纳米纤丝化复合材料的静曲强度、弹性模量、内结合强度均提高,比纯木纤维板分别提高213%、178%、263%,比胶磨纤维材料分别提高15%、14%、22%;而吸水厚度膨胀率分别降低了51%、22%。     

银杏木材微纤丝角及其与生长轮密度相关模型的建立

通过对银杏木材微纤丝角的径向变化及其与生长轮密度相关性质的研究 ,结果表明 ,银杏木材平均微纤丝角为 1 8.5°,生长轮内早材微纤丝角较大 ,晚材较小 ;生长轮间沿径向呈减小趋势。木材微纤丝角与生长轮年龄、生长轮宽度、生长轮密度之间有较密切关系 ,建立了 5个相关模型 ,为银杏用材林的定向培育和木材加工利用提供依据     

湿地松木材管胞长度微纤丝角的变异及其相关性分析

研究了３个不同立地条件上１５株１７年生湿地松木材管胞长度,微纤丝角的变异及二性状间的相关性。结果表明立地指数对管胞长度,微纤丝角有着较大的影响。株内径向管胞长度由髓心向外递增,纤丝角递减,二性状间呈显著的线性负相关。     

木质纤维素基复合碳气凝胶的制备及其电化学性能

以纤维素纳米纤丝和多壁碳纳米管为主要原料,采用一步水热法、冰模板法冷冻干燥以及高温煅烧法,成功制得具有多级连通类木材管胞状孔结构的氮掺杂碳点的复合衍生碳气凝胶,并对其微观形貌、化学结构、比表面积和孔隙度进行表征。通过循环伏安测试、恒电流充放电测试、交流阻抗测试和长循环测试等电化学表征手段分析其电化学性能。结果表明：碳气凝胶表面经高温煅烧得到大量氮、氧杂原子掺杂的碳微颗粒和碳微绒毛,提高了碳气凝胶的缺陷态结构含量和比表面积,其比表面积可达377.9 m²/g;在三电极测试体系下,比电容可达121.8 F/g(测试电流密度为0.2 A/g,电压窗口为-0.2～0.8 V);在2 A/g的电流密度下,进行5 000次充放电循环后,电容保持率可达131.7%。衍生碳气凝胶独特的微观形貌和高比表面积,为能量存储提供了更快速和便捷的电子/离子传输通道、优异的导电性和更高的比容量,为超级电容器等储能器件电极材料的设计提供了木基生物质资源利用的新思路。     

毛白杨无性系纤维特性及微纤丝角的遗传分析

毛白杨(Populus tomentosa)是我国特有的白杨派珍贵乡土树种,早期的研究多集中在以生长量为改良目标的育种工作上(朱之悌,1992).由于造纸原料的短缺,发展杨树速生丰产纸浆林刻不容缓,对毛白杨木材性状的研究也日益增多(赵勇刚等,1996;顾万春等,1998;宋婉等,2000;邢新婷等,2000;2004).毛白杨的重要用途之一就是作为制浆造纸的原料.影响纸浆性能的性状很多,这些性状的表型变异受遗传因素和环境因素2方面影响,遗传因子有时能造成木材材性在无性系间的差异,有时则不然,环境和竞争的共同影响常常掩盖真实遗传差异,所以需要对影响木材材性的遗传因子进行更深入地研究.     

酶预处理结合研磨法对桉树纸浆纤维微/纳纤丝微观形貌的影响

【目的】探究酶用量、酶解时间及研磨时间对制备的桉树纸浆纤维微/纳纤丝微观形貌及性能的影响。【方法】以桉树纸浆为原料,经不同的酶用量(20,40,60和80ECU/g)和酶解时间(2,4,6和8h)预处理后,用研磨法制备纤维素微/纳纤丝,利用扫描电镜、X射线衍射仪对制备的微/纳纤丝进行表征。【结果】在酶解时间为6h的条件下,当酶用量由20ECU/g增加至80ECU/g时,研磨制备的微/纳纤丝直径由143.89nm减小至52.21nm;在酶用量为60ECU/g的条件下,当酶解时间由2h增加至8h时,研磨制备的微/纳纤丝直径由131.23nm减小至43.73nm。酶处理后的纤维及研磨处理后的纤维均保持了天然纤维的Ⅰ型结构,结晶度分别比纸浆纤维(59.21%)提高11.68%和8.31%,所制备的微/纳纤丝的结晶度为67.52%。【结论】酶预处理可以有效降低微/纳纤丝的制备时间,减少能耗;随着酶用量及酶解时间的增加,微/纳纤丝直径逐渐减小;纤维素酶可降解纤维素部分非结晶区并使纤维润胀。     

NaClO添加量对TEMPO氧化纳米微纤丝结构与性能的影响

以毛竹粉为原料,采用TEMPO催化氧化联合超声处理制备纳米微纤丝,通过改变Na Cl O与纤维素的质量比,研究了Na Cl O添加量对纳米纤维素的长径比、纤维形态以及羧基含量等特性的影响。结果表明:随着Na Cl O添加量的增加,纳米纤维素羧基含量逐渐提高,长径比增大;当Na Cl O添加量为15 mmol/g时,纳米纤维素羧基含量可高达1.646 mmol/g,横截面直径可达6～10 nm,长径比为273～455;随着纳米纤维素羧基含量的增加,纳米纤维素悬浮液的透光率和剪切黏度不断增大。虽然TEMPO催化氧化程度不断加深,但纳米纤维素的晶型并未遭到破坏,仍然呈现出典型的纤维素I晶体结构,而随着羧基含量的增加,纳米纤维素的结晶度和热稳定性有一定程度的下降。     

纤维素酶协同超声波处理制备杨木微/纳纤丝

杨木纤维经纤维素酶预处理后,用超声波法制备杨木微/纳纤丝,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对制备的杨木微/纳纤丝进行表征分析.结果表明:纤维素酶可降解纤维素的部分无定形区并能润胀纤维,再用超声波处理能制备出微/纳纤丝,所制备的杨木微/纳纤丝宽度在50 nm-1μM之间;杨木微/纳纤丝保持了天然纤维的晶型,结...     

轻木细胞壁超微结构与力学性能关系研究

[目的]研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构,探究其对力学性能的影响,为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系,提高其利用附加值奠定理论基础.[方法]将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究,采用水解法分析两者的化学组成;用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素...     

4种灌木材微纤丝角及其变异性研究

[目的]研究灌木材的微纤丝角及其变异性。[方法]采用偏光显微镜法,分析研究内蒙古地区树龄3 a以上沙柳、柠条、红柳、沙棘的微纤丝角及其变异性,并用碘染色法进行验证试验。[结果]沙柳、柠条、红柳、沙棘灌木材的平均微纤丝角分别为11.09°、8.08°、7.84°、6.91°,与同龄阔叶树材相比角度偏小。红柳纤丝角的株内径向变异规律为从髓心到树皮逐渐减小,株内纵向变异规律为由根部到梢部逐渐减小,根部、中部、梢部纵向不同部位微纤丝角的均值、标准差和变异系数均存在明显差异。[结论]该研究为灌木材的开发利用及遗传改良提供了理论依据。