纳米铜热处理竹材制备及其防霉性能

以毛竹为原料,通过将竹材真空浸没于氢氧化铜、聚乙二醇200和二乙醇胺混合溶液中,并在热处理温度为220℃的条件下分别进行4,6和8 h的热处理,借助液相还原原理,在热处理竹材内部生成纳米铜。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对热处理竹材进行定性和定量表征。SEM和EDS检测显示,铜元素存在于竹材内部,并且含量随热处理时间增加而增多;XRD和XPS测试证实了存在于竹材内部的铜元素由纳米铜颗粒和少量纳米氧化铜组成;FT-IR结果表明,竹材中的半纤维素发生降解,亲水性基团数量明显降低。热处理后竹材的力学性能均有一定程度降低,吸湿性明显下降。然而,纳米铜热处理竹材的静曲强度和弹性模量仍分别能达到92 MPa和8.9 GPa,接触角均高于120°,吸湿率均低于5.0%,明显优于热处理竹材。黑曲霉、绿色木霉和桔青霉的防霉性能测试结果显示,纳米铜热处理竹材基本未发生霉变,3种霉菌的平均感染值在0.1以下,霉变防治效力均高于96%,相对于天然竹材和热处理竹材具有显著的改善,表现出优异的防霉性能。本研究提出的一步法制备纳米铜热处理竹材的思路不仅工艺简单,制品性能优异,还将进一步拓宽竹材的应用领域,促进“以竹代塑”的高效发展。

漂白和热处理竹材的表面性能

通过接触角测定仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、红外光谱仪(FTIR)探讨毛竹经漂白和热处理后的表面自由能、表面元素和化学成分变化,并与未处理材料进行对比。结果表明:漂白和热处理后的竹材表面润湿性能提高,碳原子的氧化程度和表面羰基数目增加;漂白竹材的表面润湿性能低于热处理竹材,表面氧化程度和羰基增加数量略高于热处理竹材。

高温热处理毛竹材诱发变色机理研究

采用4年生中部毛竹,对其进行160℃、180℃、200℃热处理2 h。定性观察高温热处理后毛竹颜色的直观变化,借助化学成分分析和红外光谱分析方法,研究高温热处理竹材的诱发变色机理。结果表明:高温热处理后,竹材木质素含量上升,增加了20.89%。木质素中发色基团增多,助色基团也发生了变化,从而导致了热处理竹材的诱发变色。特征官能团甲氧基峰值发生蓝移,波长减小,使得竹片外观颜色变深。

热处理对竹材物理力学性能的影响

6年生竹材进行不同温度和时间的热处理,对热处理前后竹材的干缩湿涨和主要力学性能的变化规律进行了研究,并针对竹材不同用途得出不同的最佳热处理工艺。试验结果表明:随着热处理温度的提高和热处理时间的延长,竹材的干缩湿涨率呈下降趋势,同时主要力学性能也逐渐下降。从竹材的尺寸稳定性考虑,最佳热处理工艺为:热处理温度210℃,热处理时间为4 h。从竹材的力学性能考虑,最佳热处理工艺为:热处理温度150℃,热处理时间为2 h。

出口原竹制品的热处理杀虫技术

本文通过测量水煮法、烘干法、蒸汽法等热处理时竹材在水煮锅、烘干房和蒸汽池中竹材外介质温度与竹心温度的变化情况;初步探讨了出口原竹制品蛀虫的热处理技术,水煮法处理,当水温为86℃,处理5min,竹心温度达到75℃时,天牛死亡率达到100%;烘干法处理,当烘干房温度为54℃,处理40min,竹心温度达到48℃时,天牛死亡率达到100%。