湿固化胶粘接高含水率桦木的润湿性能与胶接性能的关系

欲达到良好的界面胶合或高强度的胶接接头,胶黏剂在木材表面上的润湿性是非常重要的,而含水率对木材润湿性具有极为重要的影响。以胶黏剂在桦木表面的润湿眭能为着眼点考虑胶接问题,采用单组分湿固化异氰酸酯胶黏剂粘接高含水率桦木,引入润湿模型,用平衡接触角θ和扩散-渗透系数K分别从胶滴的最终铺展状态和胶滴的扩散、渗透能力两个不同方面对润湿性能进行了描述,探讨了在高含水率条件下,桦木的润湿性能与胶接性能的内在联系。结果表明:桦木含水率从50%增大到90%时,含水率越高,桦木初始接触角越小,平衡接触角越大,扩散-渗透系数K值越小,胶液在桦木表面的润湿性能越不好,其胶接强度越低。     

酸性染料在桦木中的渗透与吸附

采用扫描电镜和傅立叶变换红外光谱分析手段研究了木材染色过程中染料在桦木中的渗透与附着过程:当染料质量分数较高时,在放大1 500倍的SEM照片中观察到大量染料分子发生聚集,较多地吸附在单板表层;而当染料质量分数较低时,则观察不到染料分子。这种情况同时发生在单板芯层。在试验中,用肉眼观察到的颜色变化证明了单板已经吸附了染料分子。通过对染色过程中酸性橙Ⅱ的脱附和FTIR谱图分析可以推断,酸性橙Ⅱ与桦木的结合是以物理吸附为主,但这种吸附力较弱,染料较易流失。     

桦木单板芯表层染色工艺参数的遴选

在浴比为15条件下,采用酸性橙Ⅱ对1.5mm厚的漂白过的桦木单板进行染色,采用上染率和单板芯、表层明度(L*)差值和色差(ΔE*)差值来综合评价单板的染色效果,最终确定染色各单因素适宜取值为:染料质量分数0.5%,NaCl质量分数0.5%,表面活性剂(平平加O)质量分数0.1%,温度85℃,染色时间4h,染液pH值4。     

湿固化胶粘接高含水率染色和固色桦木胶接性能探讨

为了系统研究不同表面状态下桦木单板的胶接性能,在比较桦木素材、染色桦木以及固色桦木表面润湿性能的基础上,采用湿固化异氰酸酯胶黏剂,对比分析了素材、染色和固色桦木3种试件在含水率30%、50%、70%和90%条件下的干状及湿状胶接强度.结果表明:随着含水率的升高,素材、染色和固色桦木表面的平衡接触角均呈上升趋势,胶接强度均呈下降趋势,并且其湿状胶接强度均明显低于各自的干状胶接强度;素材的干湿状胶合强度均明显高于染色和固色两种试件.     

硅烷改性铽配合物修饰木质基材料的耐光老化性能

作为生物质的木材其表面易受到环境的影响,从而影响使用寿命。为提高木材使用效率,采用稀土配合物处理木材,使木材具有一定的发光性的同时增强木材的表面稳定性。采用邻苯二甲酰氯和硅烷偶联剂制备改性配体与六水合硝酸铽反应制得稀土配合物,用一定浓度的稀土配合物与杨木在一定时间和温度下反应得到改性木材,然后在相同条件下,将改性木材和原木材放入紫外老化箱老化480 h。通过红外光谱,扫描电子显微镜及表面颜色分析,分析老化前后木材表面的化学元素和微观形态的变化以及老化过程中表面颜色变化并得出表面颜色稳定的最佳制备条件。结果表明:老化过程中改性木材的表面具有较好的稳定性,老化前后改性木材表面颜色的明暗度指数(ΔL*)和总色差指数(ΔE*)均小于原木并且当改性木材制备条件为铽配合物浓度0.04mol/L、反应温度40℃、反应时间4 h时,表面颜色明暗度指数最稳定,在铽配合物浓度0.04 mol/L、反应温度60℃、反应时间12 h时表面颜色总变化值最稳定。     

木制家具涂装工艺课程的教学改革与实践

面对新世纪大学生教育不断深化改革的严峻挑战，“涂装工艺”课程在教学内容和教学方法上必须进行改革与创新，以跟上时代的发展，满足木材涂装行业对人才培养的需求。该文论述了“涂装工艺”课程目前存在的问题、改革创新的必要性、实施策略以及今后进一步深化改革的目标和方向。     

高含水率状态下桦木与异氰酸酯的胶接化学反应历程

对湿固化异氰酸酯胶黏剂粘接高含水率桦木的胶接机理进行系统研究。利用计算化学方法这一崭新的手段,采用Material Studio软件中DMol3模块,采用基于密度泛函理论的量子化学程序,通过模拟胶接体系中异氰酸酯基团(NCO)与自由水(H2O)及桦木中不同化学环境羟基(—OH)的反应历程,搜索反应的过渡态,计算反应活化能以及反应总能量,判定反应进行的难易以及先后次序。研究结果表明胶接体系中—NCO基团与自由水反应的活化能与—NCO基团与纤维素中—OH的反应活化能相接近,反应存在竞争关系。胶接体系中—NCO与纤维素上—OH相对来说较容易反应,且反应进行的顺序是C6C3C1C2,均为放热反应;与木质素上—OH不容易反应,反应进行的顺序是紫丁香基丙烷(Lig-S)愈创木基丙烷(Lig-G)对羟苯基丙烷(Lig-H),其中羟基与Lig-S和Lig-G的反应是放热反应,与Lig-H的反应是吸热反应。     

多面体低聚倍半硅氧烷改性水性聚氨酯木器漆的研究

一种新型的纳米级有机/无机杂化材料——多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)引起了人们的广泛关注。向聚合物体系中加入很少量的POSS便会使复合材料的性能得到明显提高。首先利用顶角-盖帽法合成POSS,用其改性水性聚氨酯木器漆。采用FT-IR、TGA、XRD对复合材料进行表征,并且测量复合材料在室温下接触角。结果表明,POSS能够均匀地分布在漆膜中,形成有机-无机互穿网络结构。此外,POSS的加入提高漆膜的耐热性能,增加涂膜的疏水性。漆膜的机械性能除附着力外均有所提高。     

壳聚糖后处理染色单板的耐水和耐光颜色稳定性

酸性染料染色后的木材单板耐水性较差,容易褪色。采用单板染色后涂刷壳聚糖的方法,固色效果优异,单板本身变色小,能显著地提高染色单板的耐水和耐光稳定性。探讨了不同壳聚糖质量分数、涂刷量、处理方法对染色单板的固色效果。