磷酸盐改性脲甲醛缓控释肥的制备及性能研究

[目的]脲甲醛(UF)缓释肥料的养分释放周期过长,通常会达到1～2年,不利于作物对养分充分吸收.采用磷酸盐对UF改性,以缩短UF的养分释放周期,使缓控释肥料养分释放更匹配作物生长所需规律.[方法]采用溶液聚合配合原位挤出技术,在生成UF的过程中,将磷酸盐〔磷酸二氢钙(MCP)、磷酸二氢铵(ADP)和磷矿粉(PRP)〕穿...     

纸及秸秆基可降解营养钵的降解性能试验

选取纸质、不腐熟秸秆和腐熟秸秆3种生物基可降解营养钵,对其降解率、分子结构及结晶度进行分析。通过土埋降解试验、红外图谱分析及X射线衍射分析,对比研究不同类型生物基可降解营养钵的降解特性。结果表明,纸质营养钵降解率最终高达85%,降解效果最好。不腐熟秸秆营养钵的降解率为78%,大于腐熟秸秆营养钵的降解率47%。降解试验前后对比发现,生物基营养钵的红外吸收峰强度均不同程度的降低,分子结构发生变化,3340和2920 cm-1处吸收峰强度降低说明纤维素、半纤维素发生降解,1650 cm-1处的吸收峰降低说明木质素发生降解。经8周降解试验,纸质营养钵X射线衍射峰变化明显,强度明显降低,降解效果较好,不腐熟秸秆营养钵和腐熟秸秆营养钵在2θ=27°均出现新的衍射峰,晶型发生变化。生物基可降解营养钵降解性能优异,可有效改善环境污染问题。     

湿地松木材近红外光谱与其结晶度的相关性

对湿地松木材近红外光谱与X射线衍射法测定的木材结晶度之间的相关性进行分析,并结合近红外光谱分析技术的基本理论,探讨降低光谱范围和选择相关光谱信息对近红外光谱预测木材结晶度的影响.结果表明:1)降低参与建模的近红外光谱范围仍然可以得到比较理想的近红外光谱模型与预测结果,当选用2 000～2 500 nm区域的光谱建立模型时,预测值与实测值的相关系数r达到0.943;2)当选择光谱范围更小但与木材纤维素吸收峰密切相关的光谱数据(1 400～1 660 nm或2 020～2 250 nm)进行建模时,模型的预测效果并未降低(r＞0.947),甚至仅采用7个光谱数据也可以得到比较理想的预测结果,预测相关系数r可达到0.930,说明采用更少的但与木材纤维素吸收峰密切相关的光谱信息,所建立的预测模型仍可得到比较理想的预测效果,这将有利于低成本、便携式近红外光谱仪的开发.     

翠柏木材解剖性质和结晶度的径向变异及化学性质

对云南省昌宁产翠柏木材各生长轮间的解剖参数、结晶度的径向变异趋势和它们的相关性及化学性质做了全面的测定和分析。结果表明:管胞形态、胞壁率和结晶度总体径向变化趋势随生长轮龄的增加而增加,20～25 a后趋于稳定;微纤丝角的径向变异趋势随着生长轮龄的增加而降低,20～25 a后趋于稳定;组织比量无明显变异规律。相关分析表明,结晶度与管胞长度、宽度和壁厚、胞壁率呈极显著正相关,相关系数分别为0.984、0.978、0.951和0.950;与微纤丝角间呈极显著负相关,相关系数为0.934;与组织比量无显著相关;据此建立了木材结晶度与各解剖参数的预测模型,相关系数均在0.9以上。化学性质分析表明翠柏木材纤维素的质量分数是42.63%,综纤维素的质量分数是68.31%,木质素的质量分数是20.72%;乙醚、苯醇、1%NaOH、热水、冷水的质量分数分别是3.41%、10.26%、21.55%、5.83%和3.52%;灰分的质量分数为0.42%;pH值为5.89。     

日本落叶松原料纤维形态特性的研究

为深入了解日本落叶松的纤维特性,该研究对不同树龄和不同部位日本落叶松的纤维形态和纤维素结晶度进行了分析。结果表明:不同树龄日本落叶松的纤维特性存在一定的差异。平均纤维长度在2 5~3 0 mm,纤维宽度和粗度随着树龄增大而减小。沃康诺结晶度指数(O’KI)在2 1~2 4,纳耳森沃康诺结晶度指数(N·O’KI)为0 38~0 40。O’KI和N·O’KI由基部向顶部均有递增的趋势。从纤维特性分析,与20年以上树龄相比,12年生和15年生日本落叶松适合用作造纸原料和对制浆造纸更为有利。     

木薯淀粉苯酚液化产物的制备与表征

以苯酚和木薯淀粉为原材料、硫酸为催化剂,通过单因素对照试验,研究了苯酚与木薯淀粉的液固比、硫酸用量与液化时间对木薯淀粉苯酚液化产物的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析了木薯淀粉苯酚液化产物的化学官能团及化学反应,并通过X射线衍射法(XRD)分析研究了液化参数因素对液化产物结晶度及结晶形态的影响。结果表明:随着液固比、硫酸用量的增大,液化时间的延长,残渣率及液化产物结晶度降低,但结晶度在液化时间至3 h后不再下降;在酸性条件下木薯淀粉经苯酚液化后,残渣率均在0.32%以下,木薯淀粉液化产物在红外谱图中1 602、1 515 cm~(-1)附近有吸收峰,表明苯环上发生了取代反应;木薯淀粉在苯酚中液化后,X射线中有衍射峰消失,结晶度下降明显,结晶形态遭到破坏。     

竹龄和竹秆纵向部位对青皮竹物理力学性能的影响

广东省广宁县拥有丰富的青皮竹资源,但因其径小壁薄而缺乏合理的开发利用。以青皮竹为研究对象,探究竹龄(1～5年生)和竹秆纵向部位(1～8 m)对竹材密度、纤维形态、化学成分、结晶度和纤维束拉伸性能的影响规律,以期为青皮竹的合理采伐利用和高性能竹纤维基复合材料开发提供依据。结果显示:随竹龄增大,青皮竹的密度逐渐增大,4年生密度达到最大值0.83 g/cm~3,纤维素含量由46%降低至40%,抽提物含量由9.1%提高至17.6%,相对结晶度(CrI)略有降低,但纤维形态无明显差异,纤维束拉伸性能提高,4年生拉伸强度达到最大值683.4 MPa, 5年生拉伸模量达到最大值36.5 GPa。随竹秆部位升高,青皮竹密度、化学成分和相对结晶度变化较小,但随着竹秆部位升高,纤维趋于细短,纤维束拉伸性能变差,拉伸强度从离地1～2 m处的683.4 MPa降低至7～8 m处的549.1 MPa。因生长发育期受寒潮雨雪冰冻天气影响,3年生青皮竹的密度、纤维形态、纤维素和抽提物含量变异较大。     

高取代度高结晶度醋酸纤维素酯的制备与表征

在减压蒸馏的多相体系条件下对微晶纤维素进行醋酸酯化改性,制得一种新型的高取代度高结晶度的醋酸纤维素酯,其取代度为1.85,结晶度为67%.利用FT-IR、X射线和TGA对其进行了表征.结果表明:与在以往体系下制得的高取代度的醋酸纤维素酯相比,这种新型的醋酸纤维素酯不但具有很高的结晶度,而且基本维持了纤维素Ⅰ的晶形,且其热稳定性也有很大提高.     

不同热预处理对栎木木质纤维素降解的影响

【目的】为破坏木质生物质天然抗降解屏障,促进木质生物质高效转化利用,筛选出适宜的热预处理方式。【方法】以栎木为研究对象,利用质量法/体积法、范式抽提法对高温蒸汽处理、固态汽爆处理和挤压膨化处理栎木的物理性质、木质纤维素含量进行测定,采用傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射法对其木质官能团和纤维素相对结晶度进行分析。【结果】挤压膨化处理可显著改变栎木的形貌,持水力和比孔隙率分别为对照的3.2倍和4.71倍,容重降低至对照的1/4。各热预处理均可显著降低栎木木质纤维素含量,挤压膨化处理后木质纤维素含量显著下降,纤维素、半纤维素和木质素含量分别比对照组降低了22.60%、15.85%和7.9%。傅里叶变换红外光谱显示,各热预处理栎木均具有木质特征官能团,挤压膨化处理I₈₉₈/I_{1 509}比值显著增大,说明纤维素被富集。经不同热预处理后栎木仍具有典型的纤维素X-射线衍射特征,晶体结构峰形未发生改变,但强度不同程度变弱;相对结晶度不同程度增大,固态汽爆处理和挤压膨化处理后相对结晶度显著升高,表明结晶区的纤维素被更多地暴露出来。【结论】挤压膨化处理可显著改变...     

改性处理向日葵秆的结晶度和红外光谱分析

利用硅烷偶联剂对向日葵秆进行改性,以研究其性能特征.借助XRD和FTIR技术分析了处理前后向日葵秆的结晶度和官能团变化.结果表明,硅烷偶联剂KH-560的最佳加量为3％.硅烷偶联剂可以有效减小其结晶度,且官能团谱图强度变化明显.