人工林杉木木材力学性质对高温热处理条件变化的响应

以人工林杉木为试材,分别用空气和菜子油为介质,在温度为180,200和220℃对其分别热处理1,3和5h,研究试材的抗弯强度(MOR)、抗弯弹性模量(MOE)、顺纹抗压强度、表面硬度对高温热处理条件变化的响应,同时对处理材的主要化学成分进行分析,用扫描电镜对处理材横切面微观结构进行观察。结果表明:人工林杉木试材的4种主要力学性质对不同条件热处理的响应程度不同。无论是空气热处理还是油热处理,试材的MOR,MOE,顺纹抗压强度与对照比有不同程度的降低,且随处理温度升高、时间延长,下降幅度增大,相比于时间,温度的影响更显著;180℃热处理1,3和5h时,试材的MOR,MOE与对照比未发生明显变化(降幅在3%以内),而顺纹抗压强度则明显低于对照,两介质中降低幅度分别在3.29%～9.58%和3.89%～7.18%;200℃以上处理时,不同时间处理的3种主要力学性质不仅显著或极显著低于对照,且各性质间的差异也达显著或极显著水平;对硬度的测试结果表明:180℃热处理时,试件的径面硬度和弦面硬度均随时间的延长而增大;200℃热处理3h时,试件的硬度达最大,与对照差异达显著水平;随后热处理试件的硬度开始降低,220℃热处理5h后试件的硬度又明显低于对照。在隔氧的油介质中进行热处理,4种主要力学性质的变化程度低于空气介质处理材,当温度高于200℃时,两介质处理间的差异达显著水平。而热处理过程中木材主要化学组成与横切面微观结构变化的差异,反映了4种主要力学性质对不同条件热处理时表现出的响应差异。

杉木间伐材高温热处理后化学成分的变化

以空气和菜子油为介质,分别用180,200和220℃处理杉木间伐材2和4h,测定处理样综纤维素、纤维素、Klason木质素和苯醇抽出物相对含量的变化,并用傅里叶变换红外光谱分析高温热处理过程中木材内综纤维素的变化规律。结果表明:热处理后试材综纤维素含量均有不同程度的降低、纤维素总体降低较少,相应的苯醇抽出物含量、Klason木质素含量增加;温度升高、处理时间延长,木材主要化学组成的变化程度增大;在隔氧的油介质中进行热处理,试件的化学成分变化程度低于空气介质中热处理材;方差分析表明不同温度、时间、介质对主要化学组成产生极显著的影响;FTIR分析表明,180℃热处理时开始发生半纤维素分解,到200℃时纤维素也开始分解;氧气氛围对糖残基的热分解具有促进作用。在3412,1050,898cm-1附近相关糖残基,1736cm-1附近相关C■O以及2907cm-1附近对应C—H的吸收强度的变化也表征出热处理过程中各化学成分的变化规律。

高温热处理人工林杉木木材的材色和涂饰性能

人工林杉木试材在160-220℃下分别热处理3和5 h,测定并分析了热处理前后试材表面颜色、光泽度的变化,并采用醇酸清漆和聚氨酯漆分别对其进行涂饰,同时对涂饰后试材表面的颜色以及耐磨性进行了测定与分析.结果表明:热处理后木材颜色变深,明度和光泽度降低,色差增大,且随处理温度的升高以及时间的延长,变化幅度增大;红绿轴色品指数降低,黄蓝轴色品指数总体增大,但均为无规律性变化.与热处理前后试材颜色参数的变化相比,涂饰后不同条件热处理材的明度及总体色差减小;与素材漆膜比,热处理使漆膜的耐磨性随处理温度的升高、时间的延长而逐渐降低,尤其是在200℃以上较长时间处理会使漆膜耐磨性显著降低从而影响漆磨质量,影响的程度与涂料品种有关.

热处理对人工林杉木尺寸稳定性的影响

以人工林杉木为试材,对分别用热油和热空气为介质,在温度为180℃、200℃和220℃分别热处理1h、3h和5h后试件的抗吸水率、抗胀率和表面接触角进行了测定,并用化学法分析了处理材主要成分的变化。结果表明:热处理后试件的尺寸稳定性能均显著高于未处理对照材(P<0.05),且随温度的升高、处理时间的延长,木材的尺寸稳定性明显增加;在隔氧的油介质中进行热处理,试件的尺寸稳定性明显高于热空气处理材。对处理材主要化学成分的分析表明热处理使木材尺寸稳定的机理是处理过程中木材细胞壁组分尤其是半纤维素和少量的纤维素发生了化学降解。

3种助剂对染色单板耐水色牢度的影响及其FTIR分析

选择3种助剂为助染剂分别添加到浓度一定的酸性大红3R染液中,分别对杨木单板及其综纤维素、木素进行染色处理,测定各助剂对染色单板的耐水色牢度稳定效果,并用红外光谱法对杨木综纤维素、木素各染色试样及3种助剂的浸染试样进行分析。结果表明,3种助剂均能不同程度地提高染色单板的耐水色牢度,其中以双氰胺的效果最好,其次是平平加O—15,最后是纯碱;从FTIR分析可以看出,双氰胺的助染是通过其与染料分子间发生化学结合来实现,而平平加O—15、纯碱则与染料或木材纤维间以物理作用为主。

木粉热处理对WPC耐腐性能及力学性能的影响

采用180、200和220℃分别热处理0、1、2和3 h后的马尾松木粉与高密度聚乙烯(HDPE)复合制备木塑复合材料(WPC),并研究热处理木粉对复合材料的耐白腐、褐腐能力及其弯曲性能的影响,通过环境扫描电镜(ESEM)观察分析WPC试样腐朽前后的表面微观形貌。结果表明,处理温度和时间对质量损失率的影响均显著,菌种的影响不显著;木粉热处理后WPC的质量损失率均有不同程度的降低,且随处理温度的升高、时间的延长,降低幅度明显增大,200℃、3 h处理后的木粉使WPC的质量损失率降低最多,经白腐菌和褐腐菌侵蚀后,分别较对照降低了53.52%和57.83%。腐朽前后WPC试样表面菌丝侵蚀情况的ESEM观察结果也进一步说明木粉热处理具有提高WPC耐腐性能的作用。而木粉热处理使WPC的弯曲强度均有所降低,与对照相比最多降低了4.57%,但弯曲模量总体呈先增后减的趋势,温度和时间对WPC弯曲强度和弯曲模量的影响均不显著。

5种普通木地板染色处理及染透深度的研究

本文选择几种适宜的酸性染料通过合理的调色技术，可获得人们所希望的美丽色彩，并将此应用于５种普通木地板的染色处理上．结果表明：染色能较好地削弱基材的颜色差异，突出木材所特有的质感．与此同时，采用正交试验法，以染料的浓度、温度、真空度、真空时间、注入压力、保压时间、试材尺寸为试验因子组成染色工艺参数，对木荷、米槠、檫木进行染色处理。

木粉热处理对木塑复合材料性能的影响

为研究热处理木粉对木塑复合材料吸水性能和力学性能的影响,分别将180、200和220℃热处理0、1、2和3 h后的杉木木粉与高密度聚乙烯(HDPE)复合制备木塑复合材料(WPC),并对其吸水性能和力学性能进行测定,通过环境扫描电镜(ESEM)观察材料拉伸断面的形貌。结果表明,随着处理温度的升高和时间的延长,木粉的吸湿性减小,WPC的吸水性明显降低,而WPC的力学性能除冲击强度逐渐降低外,拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量总体呈先增大后降低的趋势。与对照相比,180℃热处理1-3 h的木粉基本上使WPC的弯曲性能和拉伸强度有不同程度的增加,200℃热处理木粉,随时间延长,WPC除弯曲性能仍增加外,拉伸强度和冲击强度逐渐降低,进一步提高木粉的处理温度会使WPC的力学性能降低明显,220℃处理3 h的木粉使WPC降低最多,分别较对照降低34.85%、12.85%、8.31%和4.24%,WPC拉伸断面的ESEM图中两相界面结合情况的变化基本反映了各力学性能的变化。

装饰单板染色工艺的研究

本文应用正交试验设计方法，系统地分析了染液的浓度、染色时间、温度和试件尺寸对福建省常用的两种单板染色工艺影响的变化规律，结果表明：影响单板染色的主导因子是温度，其次是浓度，接着是染色时间，而试件尺寸的影响最小．

加速老化对高温热处理人工林杉木木材性能的影响

对在N2介质中160-220℃热处理4 h的人工林杉木木材与对照材分别人工加速老化250、500和1 000 h,研究老化前后木材的表面颜色、光泽度、弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)的变化。结果表明,对照材老化后,色差(△E*)增大,其它性能降低,且随着老化时间的延长变化幅度增大;热处理材老化后除表面光泽度增大外,其余性能的变化与对照材类似,但变化趋势与幅度随热处理温度与老化时间而异。在相同的老化时间内,热处理温度升高,各性能的变化减小,影响最大的是力学性能,最小的是明度指数(L*)与△E*,光泽度居中;相同温度处理的试材,各性能随老化时间的变化不一,但随着热处理温度的升高,老化时间对试材性能变化的影响减小。总体而言,高温热处理材在老化过程中,其表面颜色、光泽度以及力学性能的变化低于对照材。

4种常用装饰木材漂白处理配方优选试验

采用浓度、温度、时间、ｐＨ值、助剂组成的漂白工艺参数，对４种常用的装饰木材进行漂白处理，观察其对白度的影响．并通过正交试验选择各装饰木材漂白的最佳工艺参数．处理后的装饰木材在保留天然的木质花纹的同时，使材色变浅或洁白均匀，从而提高木材的使用价值和装饰效果．

高温热处理杉木间伐材的抗褐腐性能

以褐腐菌棉腐卧孔菌为试菌,对分别用热油和热空气为介质,经不同温度、不同时间热处理后的杉木间伐材试样的耐腐性进行了试验,并与质量分数为1.0%的CCA-C防腐剂处理材(吸药量为2.53 kg.m-3)和未处理材进行了比较.结果表明:在2种加热介质中经不同温度、不同时间处理后试材的耐腐性均比未处理材高,且随温度的升高、处理时间的延长,耐腐性有较明显的改善;试材在180、200℃分别经不同时间热处理后的耐腐性均低于CCA-C处理材,但在220℃热处理3、5 h后,各试材的质量损失率均为0;若处理温度和时间相同,则热油处理材的耐腐性基本上高于热空气处理材.

响应面法优化木材冻融循环预处理工艺

为提高染液在木材中的渗透性,采用冻融循环法对人工林杉木木材进行预处理,运用响应面法优化预处理工艺条件,通过场发射扫描电镜(FESEM)和压汞法(MIP)分析预处理后木材微观结构的变化。结果表明,冻融循环预处理能明显提高木材的染透率和上染率,且随浸水时间延长、冷冻时间延长、解冻时间增加和循环次数增加呈先增大后降低的趋势,该处理的最优条件是浸水时间24 h、冷冻时间16 h 20 min、解冻时间6 h 41 min、循环2次,此条件下处理材的染透率和上染率分别为54.10%和8.44%,与理论预测值相近;处理后木材细胞的部分纹孔膜破裂或脱落,射线薄壁细胞与轴向管胞的胞间层有裂纹,汞压入总体积和孔隙率增大,表明处理后木材的渗透通道增加,有利于染液在木材中的渗透。

杉木木材酸性染料染色工艺优化

通过正交试验考察染液质量分数、染色时间、染色温度和促染剂用量对染透率、上染率和色差的影响,利用极差分析和方差分析确定各因素的影响程度及各指标的最优工艺参数;在此基础上利用模糊数学综合评判法对3个指标进行综合评价,对染色工艺进一步优化.结果表明:染液质量分数和染色温度对染透率和上染率的影响显著,但各指标单独优化得出的工艺参数不一致;通过模糊数学综合评价获得染透率、上染率和色差效果最优的染色工艺,即染液质量分数2.0%,染色时间4 h,温度90℃,促染剂用量3.0%.在此条件下染透率、上染率和色差分别可达53.64%、7.59%和53.20,总体高于正交试验中各指标最大测试值,说明该方法合理、可行.

工程教育专业认证背景下高分子化学课程教学改革探讨

从工程教育专业认证的需要出发,分析"高分子化学"课程教学过程中存在的问题,从教学内容、教学方法和考核方式等方面提出了教学改革的新思路;并在教学过程中,采用灵活多样的教学方法调动学生的学习兴趣和积极性,有效提高教学效果;通过理论联系实际树立学生的工程意识,使课程教学在工程人才的培养中发挥作用。

Al(OH)_3对树脂型阻燃剂的阻燃增效作用

为探讨Al(OH)3作为树脂型阻燃剂之阻燃协效作用,以树脂型阻燃剂(UDFP)为主剂,采用热分析法(TG、DTG、DSC)探讨其添加Al(OH)3前后处理和未处理杉木粉的动态,并用此技术对纯Al(OH)3的热性质也进行了相应的研究.结果表明:在219.44～315.09℃范围内,Al(OH)3于热分解脱水的过程中吸收了大量的热;热重分析表明Al(OH)3的加入可使木材热解时的起始温度降低,失重减小,产炭量相应增加;DTG曲线峰温降低,峰形变小,差热分析表明,尽管添加Al(OH)3前后的DSC图谱相似,在两曲线上均出现了2个明显的吸热峰,但后者峰温前移,峰形略显尖锐.

竹材防霉染色处理的初步研究

以铜化物、硼化物、新洁尔灭的质量分数为因素,按正交试验方案组成不同配比的复合防霉药剂,分别加入到质量分数为1%的酸性染料溶液中,在一定温度下对竹材进行防霉染色处理;同时测定防霉染色处理竹材与染色处理竹材的色度指数,并评价其变化。结果表明:将该复合防霉剂与酸性大红染液复配,不仅能提高染色竹材的防霉性,而且防霉剂的配比对竹材的染色效果基本无影响。

两段处理法对杉木间伐材性能改良的研究

以处理时间为因素,按正交试验方案采用两段浸渍法对杉间材进行处理,第1段用质量分数为20%的Na2SiO3处理,第2段采用6%H3BO3与10%的PEG-1 000的复合溶液进行处理。结果表明:处理后杉间材的顺纹抗压强度、硬度均比素材有不同程度的提高,分别平均增加27.37%和14.58%;而试材经不同阶段处理后的尺寸稳定性能各异,其中以第1段处理12 h后再经第2段处理24 h时的尺寸稳定性能改善明显,抗胀率达37.60%.

基于复合应用型人才培养的“木材改性”课程教学改革探讨——以福建农林大学为例

根据"木材改性"课程的特点,结合木材科学与工程专业复合应用型人才培养的目标,提出了"木材改性"课程教学改革的新思路:首先要合理安排教学内容并要突出教学重点,关注学科的前沿和热点问题;其次要改革教学方法,结合课外作业和课堂讨论的方式进行课堂讲授,激发学生的学习兴趣;第三,利用多媒体教学手段启发和引导学生学习,鼓励学生主动参与课堂教学,激发学生自主学习;第四,改革课程考试方式,采取多种考核方式对学生进行评价。课程教学改革提升了教学质量和教学效果。