纳米SiO_(2)/MUG复合改性剂的制备及其改性材性能研究

为进一步提升三聚氰胺-尿素-葡萄糖(MUG)生物质树脂改性木材尺寸稳定性,采用单一或复合硅源[纳米SiO_(2)、KH550(K5)、KH560(K6)单一或复配后]与MUG生物质树脂复合,制得K5/MUG、K6/MUG、Si/MUG、Si/K5/MUG、Si/K6/MUG 5种有机-无机复合改性剂,分别浸渍处理人工林杨木,考察不同改性剂对杨木密度、吸水性、尺寸稳定性和力学强度等性能的影响,优选出性能最佳的复合改性剂,利用SEM和FTIR分析改性剂的分布及与木材组分的反应情况,探明复合硅协同效应及复合体系之间的相互作用机制。结果表明,5种复合改性剂均具有良好渗透性,改性材的吸药量均>200%、增重率均>44%,吸水性均比素材显著降低;其中,以5%质量分数的KH550、1%质量分数的纳米SiO_(2)和30%质量分数的MUG复合改性杨木的径向、弦向和体积湿胀率最低,分别为1.14%、2.13%和3.20%;增容率最小(8.1%);抗胀缩率最高(77.5%);顺纹抗压强度最高(130.9 MPa),较素材提高了92.03%。纳米SiO_(2)经KH550接枝改性后,能更均匀分散于MUG树脂中,并被树脂包覆固化于木材内,有机-无机协同效应使复合体系的交联程度提高,无机Si元素的刚性增加了木材机械支撑强度。因此,硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2)能进一步提升MUG改性材的尺寸稳定性和力学强度等性能。

三聚氰胺-尿素-甲醛树脂浸渍改性对杉木压缩吸能特性的影响

采用质量分数为8%的三聚氰胺-尿素-甲醛(melamine-urea-formaldehyde resin,MUF)树脂溶液浸渍处理杉木(Cunninghamia lanceolata),通过准静态大变形压缩测试,考察杉木改性前后的压缩破坏模式、力学性能和压缩吸能特性等。结果表明:在改性材增重率为33.22%时,抗湿胀率达64.44%,尺寸稳定性得到改善;改性处理未影响杉木的压缩破坏形态,纵向主要为纤维屈曲和撕裂,径向主要为早晚材逐层压溃破坏,弦向主要呈火柴棍状破坏;改性材弹性模量和破坏强度提高,横纹平台应力显著增大,顺纹平台应力略有降低,致密化应变减小,纵向和横向之间的差异减小;改性材径向和弦向的单位体积吸能值分别增加了30%和17%,顺纹压缩吸能值及最大吸能效率则显著降低。低质量分数的MUF树脂浸渍处理可改善杉木的尺寸稳定性,缩小其纵向和横向之间的能量吸收差异。

北美糖槭单板染色工艺的优化

考查了染色温度、染液质量分数、促染剂用量、染色时间、固色剂用量、固色时间、V（单板）∶V（染液）7个因素对北美糖槭单板上染率和色差的影响,通过直观和方差分析得出了影响单板上染率和色差的显著因素及最佳染色工艺方案。在此基础上,采用模糊数学综合评判法对上染率和色差2个评价指标进行了综合评判。结果表明：染液质量分数和染色温度对上染率和色差影响显著;基于模糊数学综合评判得出的最优染色工艺参数为染色温度50~55℃、染液质量分数3.0%、促染剂用量40 g/L、染色时间3.0 h、固色剂用量15 g/L、固色时间75 min、V（单板）∶V（染液）=1∶40。

活性艳蓝X-BR上染白枫单板的性能研究

研究了活性艳蓝X-BR上染白枫单板的影响因素和最佳染色工艺,采用7因素4水平正交染色试验,考察了染色温度、染液质量分数、促染剂用量、染色时间、固色剂用量、固色时间、体积比7个因素对上染率和表面色差的影响。采用直观分析和方差分析得出了影响上染率和表面色差的主要因素,并采用扫描电镜（SEM）观察染料分子在木材内的分布情况,以及X射线能谱分析（EDXA）染料分子的特征元素在木材中的含量。研究结果表明：染料质量分数和染色温度对上染率和表面色差影响较大。上染率最佳工艺方案为：温度60~65℃,质量分数0.5%,促染剂用量50 g/L,染色时间3.0 h,固色剂用量15 g/L,固色时间75 min,体积比1∶15。表面色差最佳工艺方案为：温度50~55℃,质量分数3%,促染剂用量40 g/L,染色时间3.0 h,固色剂用量15 g/L,固色时间75 min,体积比1∶40。SEM和EDXA结果表明染料分子团聚在木射线周围和分散在导管内,且染料分子的特征元素含量增加。

蒙古包结构元素在现代室内装饰中的应用

本文通过分析传统蒙古包的基本构成及天窗、顶杆、围壁、支柱、门五大基本结构元素的特点、用材和材料特性;结合蒙古包自身承重强,易搭建,拆装搬迁方便而且环保的特性和现代审美方式及现代室内装饰理念,提出了传统蒙古包结构元素与现代室内装饰设计的结合方法和表现手法,以新形式、新材料等形式在现代室内装饰中再现民族特色。

蒙古族图案与纹样在现代餐饮空间中的应用

蒙古族传统图案与纹样的种类和样式有很多,这些传统图案与纹样是现代装饰元素的重要组成部分。常用于现代餐饮空间中的传统图案与纹样有着固定的类型和特殊的象征意义,常见蒙古族图案与纹样在现代餐饮空间中吊顶、墙面等室内各界面装饰的运用形式和方法也是别具一格,希望通过这篇文章给研究蒙古族装饰文化的工作者和设计者在进行蒙古族风格主题餐厅设计时以灵感和指导。

木材发电机理及应用研究进展

化石燃料过度开发导致能源危机和环境生态问题,研发绿色发电材料越发重要。木材作为一种广泛存在且可再生的资源,在全球范围内储量丰富。近年来,利用木材进行发电成为一种应对能源危机的新方式。主要介绍压电、摩擦纳米发电和水伏发电三种发电技术及发电机理,分析改性技术对木材发电性能的影响,总结当前木材作为绿色发电材料器件的优势及应用场景,并对木材发电技术的前景和面临的挑战进行展望。

超临界二氧化碳流体预处理对木材单板染色性能的影响

以北美糖槭(Acer saccharum Marsh)刨切单板(长100 mm、宽30 mm、厚1 mm)为试材、超临界二氧化碳流体为萃取溶剂,采用3因素4水平的正交试验方案(L16(43)),试验分析萃取压力(20、30、40、50 MPa)、萃取温度(45、55、65、75℃)、萃取时间(30、45、60、75 min)对单板表面润湿性和染色性能的影响。测定试件表面接触角、色度学指数(L^(*)、a^(*)、b^(*))、染色前后的染液吸光度,计算单板表面色差(ΔE^(*))、上染率,分析不同处理条件时单板表面润湿性和染色性能的变化,遴选染色性能最佳的超临界二氧化碳流体预处理工艺参数;应用扫描电子显微镜、压汞仪、傅里叶红外光谱仪,测定分析处理前后单板微观形貌结构、大毛细管系统孔隙结构和化学基团的变化。结果表明:超临界二氧化碳流体处理后,北美糖槭单板表面润湿性与染色性能均有不同程度提高;上染率最优的处理工艺参数为压力50 MPa、温度45℃、时间75 min;表面色差最佳的处理工艺参数为压力40 MPa、温度45℃、时间60 min;与未处理单板相比,处理后单板木射线周围抽提物减少,且木纤维有一定程度降解,呈现大面积短链化结构;处理后单板比表面积和孔隙率增加,且平均孔径大于未处理单板;处理后单板的亲水性基团(羟基和羰基)增加;同未处理单板相比,超临界二氧化碳流体处理后单板表面润湿性提高45.23%、上染率提高75.41%、表面色差增加7.10%。

乙酰化处理对樟子松木材耐光性和热稳定性的影响

【目的】探讨乙酰化处理对人工林木材耐光性和热稳定性的影响,为木材颜色调控技术及高耐光染色木材的研发提供理论依据。【方法】以樟子松木粉为试样,加入乙酸酐和二甲苯溶液,在120℃条件下分别反应5,10,20,40,60 min,测试乙酰化处理时间对木粉增重率的影响;分别称取1 g经不同时间乙酰化处理的木粉和未处理木粉,置于UV老化试验箱内辐射100 h,利用红外光谱分析UV辐射前后乙酰化木粉化学官能团的变化,通过热重和扫描电镜分析乙酰化木粉的热稳定性及其形貌变化。【结果】随着乙酰化处理时间的延长,樟子松木粉的增重率呈现先增加后降低的趋势,在处理40 min时木粉增重率最大;乙酰化木粉在1 741 cm-1和1 385 cm-1处的CO,C—H特征吸收峰强度均大于原木粉,处理时间40 min时木粉的吸收峰强度最大;UV辐射后,乙酰化木粉在1 508 cm-1处木质素苯环特征吸收峰强度明显大于原木粉,处理时间40 min时木粉的吸收峰强度最大,表明木粉经乙酰化处理后光稳定性得到提升;热重分析显示,经乙酰化处理后,木粉热分解所需的温度明显提高,表明乙酰化木粉的热稳定性好于原木粉;扫描电镜分析表明,乙酰化处理可增强木粉微观构造抵抗光劣化的能力。【结论】乙酰化处理能有效抑制樟子松木材的光降解反应并提升其热稳定性。

乙酰化前处理对杨木木粉染色性及光稳定性的影响

以杨木木粉为试样,酸性湖蓝V和分散兰56为染料,以乙酰化处理木粉及其染色木粉为研究对象,测试了乙酰化处理时间对木粉质量增加率及染料品种对乙酰化木粉上染率的影响。利用红外光谱定性分析了UV辐射前后乙酰化木粉及其染色木粉化学官能团的变化,探究了乙酰化处理对杨木木粉的染色性及光稳定性的影响。结果表明:乙酰化处理40 min时木粉的质量增加率最高;乙酰化木粉在1 739、1 385 cm^(-1)处的CO、C—H的特征吸收峰强度均大于原木粉,处理40 min木粉的吸收峰强度最大,光稳定性好;酸性染料对乙酰化木粉的上染率明显低于原木粉,分散染料对乙酰化木粉的上染率明显高于原木粉。UV辐射后,染色乙酰化木粉1 504 cm^(-1)处的苯环特征吸收峰的强度均大于染色原木粉;乙酰化前处理对染色木粉的光降解有明显的抑制作用,分散染料染色的乙酰化木粉光稳定性好于酸性染料。

现代木结构建筑的国产化路径

近年,我国木结构建筑得到了良好的发展,市场前景广阔。如何实现现代木结构建筑产业的国产化、本土化成为今后发展急需解决的关键问题之一。本文从现代木结构建筑的原材料、生产技术及建筑风格等方面探讨了实现木结构建筑国产化的途径。

静音消声复合木门的设计与制造

环境噪声污染已成为影响人们工作效率、身心健康和生活品质的重大危害。本文简要介绍了功能型复合木门的静音原理及制造工艺,设计了一种利用木刨花和废旧回收椽肢等可再生资源制备的木基高分子材料作为静音功能层的复合木门,通过高聚物的黏弹性阻尼作用及特定的声学降噪结构从而达到对声能的快速消耗和能量转化。

乙二醛-尿素树脂的合成及橡胶木改性应用

以不同量比合成乙二醛-尿素浸渍树脂(GU),开发环保型树脂用于橡胶木改性。结果表明,当乙二醛、尿素的量比(G/L)为1.6时,树脂合成反应完全,其固体含量、黏度、水溶性、储存期等综合性能良好。将该树脂调配成质量分数30%的溶液,用于浸渍处理橡胶木,与未处理材相比,改性材的弹性模量和抗弯强度分别提高了21.5%和32.6%,尺寸稳定性(ASE)达到65.9%,改性效果良好。

压缩空气微爆破预处理对橡胶木单板染色效果的影响

为了提高木材的渗透性,改善木材染色效果,采用压缩空气微爆破进行橡胶木单板预处理,探究微爆破压力、处理次数对单板染色效果的影响;采用电镜和压汞分析法,表征处理前后单板表面形貌及微观孔隙。结果表明,处理压力对单板上染率和表面色深影响显著,在优化工艺条件下(压力0.4 MPa、爆破4次),上染率和表面色深值分别提高22.76%和19.69%;处理后木材的孔隙率和平均孔径均明显增大,比表面积略大,有利于染料的渗透。

两种不同产地橡胶木材性比较及初步改性

受天气、土地等自然环境影响,同一树种在不同产地木材材性也有所区别,而材性直接影响木材的用途.由于常年割胶留下的木材缺陷,橡胶木需要经过改性处理才能达到一定强度,满足使用要求.以海南省两种不同产地橡胶木(产地分别为乐东县和儋州市)作为预选改性木材,按照相关国家标准进行材性测定与分析,后期通过浸渍乙二醛-尿素树脂进行增强改性.结果表明:乐东县橡胶木密度高于儋州市橡胶木,除弹性模量外,其他力学性能也均优于儋州市橡胶木;化学性能方面,乐东县橡胶木的冷水抽出物、苯醇抽出物、缓冲容量略低于儋州市橡胶木.由综合力学性能和化学性能可知,乐东县橡胶木更适合后期浸渍处理,初步改性得到木材的弹性模量较素材提高了21%,抗弯强度提高了32.5%.