微波辅助硫酸水解肉骨粉的工艺条件优化

为充分利用病死动物尸体资源,以病死畜禽经高温发酵法无害化所得肉骨粉为原料,经萃取剂去除油脂后,分别在无微波和有微波辅助下经硫酸水解获得含氨基酸水解液,筛选水解最优条件,并进行最优条件下水解前后物料中大中微量植物营养元素及重金属元素的物料平衡及其在水解产物中的分布分析。结果显示：最佳萃取剂为正己烷,在固液比1∶10,油脂萃取率达100%,萃取剂回收率达97.06%;常规硫酸水解肉骨粉最佳条件为：硫酸浓度5 mol/L、固液比1∶4、温度90 ℃、水解时间7 h,此时水解液中总氮的转化率为93.42%,氨基酸态氮转化率为42.63%;微波辅助硫酸水解肉骨粉的最佳条件为：微波功率 550 W、硫酸浓度5.0 mol/L、水解时间60 min,此时水解液中总氮的转化率为90.12%,氨基酸态氮转化率为82.13%;2种工艺在最佳条件下,各元素在水解液相和固相残渣的分布差异不大,其中N、P、K、Fe、Cu、Zn元素有66%~93%分布在水解液中,Ca、Mg、Mn元素32%以上分布在残渣中,而重金属元素Pb、Cr、Cd超过58%进入水解液,但未超出相关肥料产品农业行业标准限值。结果表明,微波辅助显著提高水解液中氨基酸态氮转化率并缩短水解时间,大、中、微量植物营养元素大部分进入液相,在制作氨基酸水解液方面具有明显的优越性。     

滨海沙地和山地红壤湿地松人工林材质的比较

通过对滨海沙地和山地红壤湿地松人工林木材物理力学性质和管胞形态的测定和比较分析 ,结果表明 :滨海沙地湿地松人工林木材除硬度大于山地红壤湿地松人工林外 ,其余物理力学性质指标均稍小于山地红壤湿地松人工林 ;滨海沙地湿地松人工林木材管胞长度和宽度在同一年轮内均小于山地红壤湿地松人工林 ,长宽比大于山地红壤湿地松人工林 ,且滨海沙地湿地松人工林工艺成熟期比山地红壤湿地松人工林早两年左右。经差异显著性t检验表明 :滨海沙地和山地红壤湿地松人工林木材物理力学性质指标中顺纹抗压强度、抗弯弹性模量和冲击韧性差异极显著 ,抗弯强度差异显著 ,其余物理力学性质指标差异不显著。研究结果为湿地松人工林培育和木材合理利用提供科学依据。     

基于杉木模板的Zn2+掺杂TiO2的光催化性能研究

  目的  针对木材加工行业带来的加工剩余物浪费问题,本研究以杉木为模板,通过浸渍–煅烧的方法,制备具有木材分级多孔结构的Zn2+掺杂TiO₂复合光催化剂,利用木材加工剩余物的高值化利用的方式提高光催化材料的性能。  方法  以亚甲基蓝溶液为降解对象,探讨了不同的Zn2+掺杂对木材模板TiO₂的光催化活性的影响,并结合XRD、SEM、XPS、BET、TEM和UV-vis等表征分析探讨模板二氧化钛的光催化降解机制。  结果  以杉木为模板的Zn-TiO₂具有良好的孔隙结构,其晶型为锐钛矿型和少量的金红石型的混晶结构,平均晶粒尺寸为22.0 nm。掺杂的Zn2+取代了Ti4+的晶格的位置,使TiO₂吸收波长在可见光区发生红移。在紫外光照射条件下,杉木模板1.0%Zn-TiO₂对亚甲基蓝的降解效率最高,达到了99.31%,相比无模板TiO₂提升了27%,同时其禁带宽度相比于无模板TiO₂从3.08 eV减小至2.41 eV。在循环降解亚甲基蓝的实验中,5次降解效率均达到90%以上。  结论  采用木材模板法制备的Zn-TiO₂光催化降解有机污染物性能优异,具有良好的稳定性。木材独特的孔隙结构有利于光的吸收和传质,较高的比表面积为光催化提供了更多的活性位点。Zn2+与被替代的Ti4+由于半径和价态差异使晶格内产生晶格缺陷,抑制了光生电子–空穴的复合,增加了载流子的运输,从而提高光催化性能。将木材剩余物的加工与多孔无机材料领域相结合,对木材加工剩余物的功能化转变具有潜在的应用前景。      

阻燃剂浸渍处理木材方法研究

本研究以ZR-M-301型木材阻燃剂为浸渍药液,樟子松和水曲柳为木材试样,选择常压浸渍、压力浸渍、微波处理后常压浸渍、超声波加压浸渍和微波处理后超声波加压浸渍五种木材阻燃处理方法,经过试验,探索在生产阻燃木材的浸渍方法中引入微波和超声波技术的可行性,找到效果好的木材阻燃处理方法.本研究的创新点是将微波处理与超声波辐射技术应用于木材阻燃处理中,利用微波加热处理改善木材构造的渗透性能,利用超声波的空化作用强化阻燃剂浸入性能,并提出了新的技术路线.     

用FTIR法研究木材阻燃剂FRW的阻燃机理

采用FTIR显微分析技术,对FRW阻燃处理红松木材限制燃烧固相产物的结构进行分析;采用GC_FTIR联机分析方法,对经FRW阻燃剂及其主要组分处理的紫椴木材试样的热解挥发性产物进行分析和鉴定;讨论FRW阻燃处理木材的热解炭化过程、阻燃剂的作用以及热解产物的结构特点。结果表明:FRW阻燃木材受热时,随着温度的升高,在FRW及其分解产物的催化下,木材逐步发生聚糖脱水、半纤维素脱乙酸、聚糖降解、木质素降解、木材热解产物聚合、脂肪族聚合物脱氧及芳构化等反应,最终炭化;FRW阻燃剂改变了木材的热解途径,并且显著降低了挥发性有机化合物的生成量。     

杉木主要生长、材质性状遗传分析及家系选择

对 19年生杉木 8× 8半双列杂交试验林的树高、胸径、材积和木材基本密度这 4个主要生长和材质性状进行了测定和遗传分析 ,并采用指数选择法进行全同胞家系选择。结果表明 :4个主要生长和材质性状的一般配合力方差达极显著水平 ,且一般配合力方差分量占遗传方差的 75 %以上 ,即各性状的遗传控制方式均是基因加性效应起主要作用。 4个性状的广义遗传力和狭义遗传力分别为9.97%　 4 1.4 9%和 8.4 8%　 34.2 0 %。 3个生长性状之间遗传相关均为密切正相关 ,3个生长性状与木材密度之间则均为弱度遗传负相关。亲本连 5和高 37在 3个生长性状中表现出较高的一般配合力效应值 ,龙 5和龙 1在木材密度性状上表现出较高的一般配合力效应值。采用材积和木材密度两个性状 ,根据约束指数选择出 6个全同胞优良家系 ,它们在木材密度基本保持试验群体平均水平的情况下 ,材积比试验群体平均值大 2 2 .97%。     

木粉加入量对木／塑复合材料性能影响的研究

研究了聚丙烯与木粉以不同比率复合而成的材料的物理力学性能和复合形态特征。结果表明：不同混合比率的聚丙烯与木粉进行复合后所得的复合材料，除冲击强度有所降低外，其它力学性能均比纯聚丙烯的有较大幅度的提高。木粉表面的酯化处理可以改善木塑界面之间的相容性和复合材料的均匀性。在木塑复合过程中木塑之间发生镶嵌现象使木塑之间产生物理结合。     

用CONE法研究木材阻燃剂FRW的阻燃机理

采用锥形量热仪(CONE)法对复合木材阻燃剂FRW处理紫椴木材(FZ)、FRW的组分磷酸脒基脲(GUP)处理紫椴木材(GZ)、硼酸处理紫椴木材(BZ)和未处理的紫椴木材(UZ)的燃烧性进行了系统的测定，通过对上述试样在燃烧时的热释放、质量变化、烟气产生以及尾气成分等实验数据的综合对比分析，讨论了阻燃剂的作用机理。结果表明：1)FRW阻燃剂显著降低了木材的热释放速率(RHR)、总热释放量(1FHR)、有效燃烧热(EHC)、质量损失速率(MLR)、烟比率(SR)、比消光面积(SEA)、CO2的浓度及产率(Yco2)；2)GUP与硼酸之间存在显著的阻燃协同效应；3)FRW阻燃木材的MLR曲线与RHR曲线相似，失重和热释放主要发生在有焰燃烧阶段；4)FRW阻燃处理能显著提高木材燃烧时的成炭率，说明催化成炭是FRW阻燃机理的主要方面。     

杨木和杉木木材表面性质的研究

以人工林杨木和杉木木材为研究对象 ,对其表面自由能、表面极性和表面化学官能团等木材表面特征因子进行测定 ,并探讨不同温度处理条件下木材表面特性的变化机理。研究结果表明 :杉木比杨木有较高的总表面自由能 (42 35mN·m- 1 对 38 93mN·m- 1 )和非极性表面自由能 (41 6 1mN·m- 1 对 35 5 2mN·m- 1 ) ,而杨木的极性表面自由能比杉木要高 (3 4 1mN·m- 1 对 0 74mN·m- 1 )。杨木和杉木木材经过不同温度处理后 ,其总表面自由能和非极性表面自由能都随着处理温度的升高而下降 ,而极性自由能则有不同程度的升高。产生此种现象的原因主要为木材表面羟基缔合状态的解除及表面脱羟基作用的综合结果。木材表面 3种主要化学官能团为羟基、烷基和缩醛基 ,在高温处理条件下 ,两种木材羟基对烷基和缩醛基吸收峰面积之比都有所下降 ,说明高温处理过程是一个使木材表面羟基密度减少的过程。木材表面自由能与木材表面化学官能团变化有明显的相关性。     

南方地区杨树胶合板材定向培育技术的研究

随着工业技术的发展,工业生产对木材和其它林产品提出了更高、更新的要求,要求各类用材实行定向培育,这是世界人工林发展出现的战略变化１）。杨树具有生长快、成材早、产量高和易于更新的特点,为最适的短轮伐期工业用材林经营树种（方升佐等,１９９３）。所谓定向培育,是指按最终用途所确定的对木材原料的要求,采用集约经营等科学管理措施,生产出种类、质量、规格都大致相同,价格具竞争力的大批木材原料。本文简要总结了南方地区杨树胶合板材定向培育技术中关于无性系选择、立地控制、密度控制、栽植材料选择及优化栽培模式等研究…