自然老化对古建筑木材细胞壁结构与成分的影响

探究古建筑木材微观结构和化学成分的变化,有助于揭示自然老化作用下木材性质的演变机制和劣化机理。以古建和现代落叶松(Larix sp.)木材为研究对象,通过对两者微观构造、孔隙率、纤维素结晶度和化学成分进行测试,探究自然老化作用下古建材性质的变化。结果表明,古建材微观构造上存在显著的劣化特征,其中早材比晚材的劣化程度更严重;古建材孔隙的孔体积和孔径均显著大于对照材,古建材中大部分孔隙孔径在10 nm以上,而对照材中孔径10 nm以下的孔隙占比最高。古建材纤维素结晶度比对照材升高13.61%;傅里叶变换红外光谱显示古建材中木质素、半纤维素出现了一定程度的降解,峰强度比结果显示纤维素结晶区未发生明显变化,而纤维素无定形区发生了降解。基于微观结构和化学成分的变化,提出木材细胞壁化学成分的劣化模型,为自然老化作用下木材的劣化机理研究提供参考依据。

木材多尺度界面结构及其力学性能的研究进展

木材是一种多尺度且高度各向异性的非均质天然高分子复合材料,其力学性能取决于各个尺度的物理结构和化学组成。木材多尺度界面结构对木材的载荷传递和应力分散有重要的影响。本文从毫米级的生长轮结构到纳米级的高分子结构,总结了木材多尺度界面与其力学性能之间的内在关系,以期有助于揭示木材界面结构的应力变化、分布与传递的内在规律,并为木材加工改性与高效利用提供科学依据。

溶剂交换法制备纳米纤维素多孔薄膜及其结构表征

以纳纤化纤维素(NFC)为原料,通过真空抽滤制备NFC湿膜,采用多步法完成溶剂交换并干燥制得具有纳米孔洞结构的NFC多孔薄膜;探讨了不同溶剂和干燥方法对NFC多孔薄膜表面形貌的影响。结果表明,经真空抽滤得到的NFC湿膜先用乙醇后用叔丁醇溶剂交换并冷冻干燥制得的NFC多孔薄膜的表面孔径分布均匀(孔径100~200 nm)、孔隙率为42.95%;通过该方法制得的NFC多孔薄膜的孔径大、孔隙率高,具有良好的润湿性和热稳定性,在高效过滤、生物医药和分析检测等领域的应用前景广泛。