水分对木材细胞壁孔隙结构影响研究进展

木材是一种具有多级孔隙结构的天然可再生资源,其孔隙构造尤其是细胞壁孔隙结构至关重要。细胞壁孔隙结构的研究是木材加工的理论基础,对于提高木材综合利用率具有重要的现实意义。本文简要介绍了木材孔隙的种类及其表征技术,在此基础上梳理了水分对木材细胞壁孔隙结构影响的相关研究成果,总结了目前由水分引发的木材细胞壁孔隙结构变化领域仍存在的一些问题与挑战,对未来的发展方向及其前景进行展望,以期为深入揭示木材与水分的相互作用提供参考。

表面活性剂存在下两相体系酶法催化合成蔗糖-6-乙酯

为提高假丝酵母脂肪酶催化合成蔗糖-6-乙酯的催化效率,采用两相体系中加入表面活性剂形成胶束溶液,然后优化假丝酵母脂肪酶催化合成蔗糖-6-乙酯工艺条件。研究表明,与不加表面活性剂的对照组相比,表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵存在的实验组,反应的酯化率和蔗糖-6-乙酯选择性均有明显提升。假丝酵母脂肪酶在该体系中催化合成蔗糖-6-乙酯的优化工艺条件为:反应介质为仲丁醇/水,其中水质量分数为60%,表面活性剂的浓度为10 mmol/L,乙酸乙烯酯与蔗糖物质的量比为3∶1,反应p H值9,温度35℃,反应时间4 h。在此反应条件下,得到蔗糖乙酯酯化率为71.2%,其中蔗糖-6-乙酯选择性为56.4%。

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。

松辽盆地南部民东地区泉四段层序地层特征

松辽盆地南部民东地区主要目的层是白垩系泉四段的扶余油层,扶余油层从西往东地层厚度逐渐减薄,面积大、探井相对密集,且对比标志少、沉积不稳定,这都给层序地层划分对比带来很大难度。前人对该地区提出过层序划分方案,结合前人的研究成果,对扶余油层运用高分辨率层序地层学理论,层序界面的划分以不整合面、标准层和沉积旋回为依据。建立层序地层格架,进行地层对比。

碱木质素与超支化聚丙烯酸酯乳液复配改性速生青杨的尺寸稳定性研究

【目的】为提升木质素对人工林速生材的尺寸稳定性,本研究提出利用碱木质素与超支化聚丙烯酸酯乳液(HBPA)对速生青杨复合改性的方法。【方法】通过在碱木质素中引入HBPA乳液,配制了质量分数1.31%的碱木质素与质量分数4.00%、8.00%的HBPA乳液的复配乳液(4HL、8HL组),然后分别将碱木质素、HBPA乳液和复配乳液浸渍处理速生青杨,基于改性材的质量增加率、增容率和扫描电镜探究浸渍效果;利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱分析HBPA乳液的聚合情况以及改性材化学组分的变化;通过吸水、吸湿性试验对试材的尺寸稳定性进行评价;并对试材的顺纹抗压强度进行测试。【结果】微观上,随着乳液质量分数的增大,固化后黏附在细胞腔内的乳液越多,整体被改性剂填充的导管和木纤维的数量也相应增多。宏观上,随着乳液质量分数的增大,改性材的质量增加率和增容率也相应提高,复配乳液改性材的4HL组质量增加率和增容率分别为8.14%和3.14%,8HL组质量增加率和增容率为15.05%和3.36%,且复配乳液改性材的质量增加率大于碱木质素和HBPA乳液改性材的质量增加率之和;相对于未改性材,复配乳液改性材4HL组和8HL组在吸水192 h时,吸水率分别降低了29.4%、35.3%,体积膨胀率分别降低了28.5%、29.7%,在相对湿度84%的条件下吸湿21 d后,含水率分别降低了6.9%和11.5%,体积湿胀率分别降低了21.3%、26.0%;HBPA乳液和复配乳液有效提升了速生青杨的顺纹抗压强度,但其变化趋势与HBPA乳液质量分数相关不大。【结论】相对于碱木质素、HBPA乳液改性材,复配乳液改性材的质量增加率和增容率更高,吸水性和吸湿性降低更明显,尺寸稳定性提升更明显,说明碱木质素与HBPA乳液对速生青杨具有复合改性效果。

屈服强度对高强板矫平的影响

高强度钢板的强化特性明显,与普通板材相比更难矫平。为了解决上述问题,建立了高强板矫平仿真模型,模拟了不同屈服强度下高强板的矫平过程,采用有限元法分析了板材在矫平过程中的应力变化规律,以及屈服强度对矫平力、残余应力和平直度的影响。针对1150 MPa屈服强度的板材矫平效果很不理想的现象,提出了2道次矫平方案。仿真结果表明:高强板矫平过程中,纵向应力占据主导地位,而剪切应力可忽略不计;在大变形方案下,随着屈服强度的增加,板材边部的应力集中现象越严重,平直度越差;2道次矫平方案可以解决屈服强度为1150 MPa的超高强度钢板难以矫平的问题,同时也减少了板材残余应力,使应力分布更加均匀。

老年社区研究与实践--杭州万科随园嘉树设计

老龄化已不可避免地成为当今中国的一大社会问题,中国社会老龄化的加速与社会福利保障之间的供需矛盾日益尖锐,由政府斥资运作的福利养老设施已远不能满足现代社会老年人的养老需求。中国落后的福利养老条件与日益增长的中高端老年群体的养老需求之间的矛盾,必然会将中国的部分养老方式引至产业化的方向。