杨木纤维对砂浆流动度、力学性能和自收缩的影响

本文采用控制变量法设计试验,探究了杨木纤维尺寸、体积分数对砂浆流动度、力学性能(抗压、抗折强度)及自收缩的影响。研究发现:与杨木纤维尺寸相比,杨木纤维体积分数对砂浆流动度的影响更为显著,当杨木纤维体积分数自1.0%增至3.0%时,砂浆流动度降低49.56%;增加杨木纤维尺寸和体积分数均会降低砂浆的抗折强度,而增加杨木纤维的体积分数有利于提高砂浆的抗压强度;杨木纤维体积分数比其尺寸对砂浆的减缩作用更显著,添加3.0%长度为0.30~1.25 mm的杨木纤维使砂浆72 h自收缩降低45.6%。

漆酶预处理阻燃纤维板的制备工艺优化及阻燃性能研究

为改善阻燃剂在纤维板中的阻燃效果,采用漆酶预先处理杨木纤维,再使用BL-环保阻燃剂浸渍杨木纤维,制备得到酶处理阻燃纤维板。以纤维板的阻燃剂负载量、氧指数和烟密度为指标,采用正交试验法确定最佳浸渍工艺,并通过氧指数、烟密度、热重(TG)分析和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对杨木纤维的浸渍效果进行分析。研究结果表明:在漆酶处理温度50℃、酶处理时间60 min、酶用量35 U/g、pH值4.8、阻燃剂用量50%、阻燃剂浸渍时间80 min和阻燃剂处理温度35℃的条件下,制备的纤维板阻燃效果最好。此条件下,阻燃剂负载量为20.3%,氧指数为41.5%,烟密度为10.9%,密度为0.774 g/cm~3,静曲强度为30.3 MPa,弹性模量为3 507 MPa,内结合强度为0.61 MPa,吸水厚度膨胀率为17.4%;相比于普通纤维板,BL-环保阻燃剂处理纤维板能提高其氧指数和阻燃剂含量。在干燥阶段与炭化阶段,相比于普通纤维板和仅BL-环保阻燃剂处理制备的阻燃纤维板,漆酶处理的阻燃纤维板产生相同的失重所需的温度更高,不易发生燃烧反应;漆酶处理的阻燃纤维板含氧官能团、羟基官能团明显下降,提高了纤维板的阻燃性能。

方舱侧板用碳纤维增强杨桉复合板的研制

为开发一种用于方舱的轻质高强木质结构复合材,制备了杨桉复合板对照组(A)、碳纤维表层横向增强杨桉复合板(B)、碳纤维表层纵向增强杨桉复合板(C)、碳纤维表层双层纵横对称增强杨桉复合板(D)共4种杨桉复合板结构,测试了4种结构的密度、静曲强度和弹性模量、水平剪切强度、24 h吸水率、24 h吸水厚度膨胀率和握螺钉力,探究了碳纤维不同增强方式对杨桉复合板物理力学性能的影响。结果表明:经碳纤维增强后,D组的密度增加幅度最大,增加了13.9%,干态下杨桉复合板的横向水平剪切强度都有所增强,D组增加幅度最大,增加了42.5%。24 h增湿后横向水平剪切强度降低,D组降低幅度最小,降低了4.7%。D组的吸水率下降49.5%,吸水厚度膨胀率下降71.6%。经过表面碳纤维增强后板面握螺钉力明显提高,D组提高幅度最大,提高了51.6%。根据SJ 20500—1995《方舱大板通用规范》,方舱材料的静曲强度一般大于25 MPa,对照组A的纵向静曲强度大于25 MPa,横向静曲强度小于25 MPa,不满足方舱材料的静曲强度要求,经碳纤维增强后,B、C、D组纵、横静曲强度均大于25 MPa,可以满足方舱侧板材料的静曲强度要求,其中碳纤维表层双层纵横增强对杨桉复合板的增强最为明显。

杨柳絮纤维的研究与应用现状

杨柳树在我国大量种植,为杨柳絮纤维提供广泛来源。简要介绍了杨柳絮纤维结构、性能及加工方法,重点阐述了杨柳絮纤维在保暖、吸油、吸声等领域中的研究与应用现状。杨柳絮纤维是一种天然可再生纤维,可以实现资源再利用、节约成本,在纺织材料中有广阔的开发及应用前景。

基于近红外光谱技术预测木材纤维长度

介绍了近红外光谱分析技术应用于测量木材纤维长度的基本原理及流程。采用化学计量学中的偏最小二乘和完全交互验证法,通过建立了我国人工林造纸针叶材湿地松和阔叶材滩地72杨木材样品近红外光谱与纤维长度实验值之间的校正模型,来预测相应树种木材的纤维长度。模型的相关指标表明,近红外光谱分析技术可以快速准确地对这两种木材的纤维长度进行预测。

纤维乙醇发酵残渣中酶解木质素的提取与表征

近年来,将纤维素乙醇生产过程中所产生的废物进行资源化利用已越来越受重视。本研究利用杨木纤维酶解发酵产纤维素乙醇的残渣进行木质素的提取与表征,采用单因素试验分析碱浓度、料液比、反应温度、反应时间对酶解木质素提取效果的影响,并对反应条件进行正交优化,应用UV、FT-IR光谱仪对分离出的酶解木质素结构进行表征。结果表明:酶解木质素最佳的提取工艺条件为Na OH浓度40g/L、料液比1∶30、反应温度60℃、反应时间2.5h。紫外和红外光谱显示酶解木质素保留了完好的木质素结构,以紫丁香基木质素为主,有良好的化学活性。

人工林杨树12个无性系木材纤维形态特征及变异

对人工林杨树12个无性系36个单株的纤维长度、纤维宽度、长宽比、壁腔比和腔径比等纤维形态特征指标进行了系统的测试。结果表明:纤维长度大致呈正态分布,长度平均值达914.75μm,为中长度纤维。纤维长度在树干水平方向上由内向外逐渐增大;纤维宽度的表现较为稳定,变异规律与纤维长度一致,其变异幅度要比纤维长度小。长宽比径向变异趋势有两种:一种为自髓心向外增加,达到最大值后保持平稳和波动;另一种趋势为自髓心向外增加,达到最大值后又减小,呈抛物曲线状态。壁腔比均小于1,腔径比在0.77以上,表明杨树木材适用于造纸工业。

杨树绒毛纤维的性能及其采集应用

探讨杨树绒毛纤维的性能及其采集应用情况。介绍了杨树绒毛纤维的吸湿性能、浸润性能、蓬松性、热学性能和耐洗涤性能以及在纺织中的开发及应用情况。通过对杨树绒毛纤维的采集实践对比,认为:采集穗状花序,且采用晾晒制得杨树绒毛纤维,其杂质较少,便于控制采集的质量和数量。

杨树无性系木材纤维形态特征及其径向变异的研究

以生长在安徽省天长市城西林场的5种不同的杨树无性系人工林木材H22、Z9、Z3、B3和107为对象,对木材纤维形态特征进行了研究,并分析了其径向遗传变异规律。结果表明, 5个无性系杨树的纤维长度、宽度以及长宽比在幼龄期较小,但随着生长轮的增加,呈增大的趋势,并在达到一定的年龄后保持稳定波动或略有减小;腔径、双壁厚以及壁腔比的径向变化规律总体上也是随着生长轮呈增大趋势,可能受到早晚材的影响,部分无性系的双壁厚和壁腔比变化波动较大。

杨树林带木材纤维长度变化规律及其在经营中的应用

为探讨农田防护林合理经营的最佳途径，本文从林带木材生物学特性研究入手，针对杨树农田防护林带不同品种、不同立地、不同行位和不同年龄木纤维长度的变化规律进行了研究，结果表明，杨树林带木纤维长度的变化主要受品种和年龄的影响，与林带特殊生境无显著相关；通过林带纤维长度频率分布和木纤维长度与年龄相关关系的分析，建立了一系列相关模型，据此得出了林带木纤维长度相对稳定的年龄；该年龄即为农田防护林带开始进入全面有效防护农田状态时的年龄，此时林带所达到的树高可作为农田防护林规划设计的成林高。由此为农田防护林带的经营提供了可靠的木材生物学依据。

速生黑杨枝桠材纤维形态、化学组分及APMP制浆性能的研究

测定了3种速生黑杨枝桠材（ZY）的纤维形态和化学组分,并对其碱性过氧化氢机械浆（APMP）制浆性能进行了初步探讨。纤维形态分析结果表明,纤维平均长度0.6 mm,宽度20μm,长宽比值30,壁腔比值0.4-0.6,含细小组分10%-20%,纤维粗度8-10 mg（以100 m计）。化学组分分析结果显示（均以质量分数计）：1%NaOH抽出物22%,苯-乙醇抽出物2.0%,硝酸-乙醇纤维素44%-47%,聚戊糖24%-25%,酸不溶木质素18%-21%。速生黑杨枝桠材的壁腔比和纤维粗度较小,细小组分含量少,抽出物、木质素和聚戊糖含量相对较低,这些特点有利于制浆造纸生产及成纸性能;但其纤维粗短,长宽比值小,对成纸的物理强度显著不利。采用APMP工艺对速生黑杨枝桠材制浆,结果表明枝桠材（去皮）APMP浆的成纸强度性能明显好于枝桠材（带皮）APMP浆,但与主干材相比还有一定差距。

北京地区栽培的三倍体毛白杨纤维性状遗传变异

以位于北京平谷的5年生三倍体毛白杨无性系测定林为对象,就三倍体毛白杨纤维性状的遗传变异以及纤维性状与生长性状的相关性进行了研究。结果表明,三倍毛白杨的平均纤维长度、宽度、长宽比及粗度分别比二倍体毛白杨提高24.9%、13.8%、7.4%、31.3%,并且差异基本都达到极显著水平。同时,纤维性状在三倍体毛白杨无性系间也存在显著或极显著差异,三倍体毛白杨在纤维性状方面同样具有一定的选择潜力。纤维长度、宽度、长宽比及粗度的重复力分别为0.95、0.91、0.71、0.95,三倍体毛白杨的纤维性状受较强的遗传控制,在无性系水平上进行选择,能获得较高的遗传增益。纤维性状之间存在显著或极显著的正相关关系,基于一项纤维性状的选择,会同时影响其他纤维性状指标。纤维长度和长宽比与生长性状间呈显著或极显著正相关,以生长性状作为遗传改良目标,能同时提高纤维长度和长宽比。

不同施肥条件下I-69杨木材纤维形态和化学成分的比较研究

以施肥和未施肥两种条件下12年生的5株I-69杨(PopulusdeltoidesBartr.cv.“Lux”exI-69/55)为研究对象,对纤维长度、宽度、长宽比和壁腔比等纤维形态指标及1%NaOH抽提物、苯醇抽提物、纤维素、木素和聚戊糖含量等化学成分进行了测定。结果表明,I-69杨施肥处理后纤维宽度和壁腔比有所提高,但施肥处理降低了纤维长度和长宽比;施肥处理提高了I-69杨边材和心材的纤维素含量,降低了其木素含量和边材1%NaOH抽提物含量,而对苯醇抽提物影响轻微;施肥处理的有无对I-69杨边材各项化学成分影响不显著;对心材化学成分除水分含量之外,其余各项影响也都不显著;不同部位对施肥I-69杨化学成分的影响除聚戊糖外,其余各项成分都不显著;对未施肥I-69杨除1%NaOH抽提物和聚戊糖含量差异外,其余各项成分都不显著。

7个南方适生杨树无性系生长和木材纤维性状分析与评价

【目的】分析杨树Populus无性系间纤维性状差异及与生长性状的相关性,为杨树无性系优质材定向培育与选择利用提供基础信息和指导。【方法】选择树干通直,生长量大的7个杨树无性系XL-80、XL-86、XL-83、XL-58、XL-75、ZH-17、I-69(对照)为材料,对纤维长、纤维宽、纤维长宽比及纤维素质量分数、单株纤维素等性状进行了研究,利用主成分综合得分法评价了各无性系纤维性状指标。【结果】7个杨树无性系木材纤维长为0.95~1.12 mm,均达到了国际木材解剖学会规定的中级纤维长(0.91~1.60 mm)的标准;纤维长宽比为49.09~54.62,超出造纸所需纤维长宽比(30)的63.67%~82.00%;纤维素质量分数为53.06%~59.66%,均超出造纸纤维素质量分数的基本要求(40%)。纤维宽与树高、胸径及生物量呈正相关但不显著(P>0.05),纤维长、纤维长宽比及纤维素质量分数分别与胸径、树高及生物量均呈负相关,且均不显著(P>0.05)。通过主成分综合得分法评选出5个杨树优良无性系,分别为XL-80、XL-58、XL-86、ZH-17、XL-83。【结论】筛选的5个优良无性系综合了各性状的优良特性,能够最大程度地实现物尽其用,达到杨树无性系资源利用的最大化,同时也为杨树多目标育种提供了丰富的遗传资源。表6参24。

基于杨木纤维发酵产丁醇工艺条件的研究

丁醇作为新一代生物燃料,已经成为世界研究的热点。利用本实验选育的丁醇高产突变株——拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57,以杨木蒸汽爆破渣为原料发酵产丁醇。结果表明:杨木蒸汽爆破渣糖化液经分步糖化发酵和同步糖化发酵,丁醇产量分别为2.19、1.79 g/L;进而对同步糖化发酵条件进行正交设计优化,优化后同步糖化发酵得到的丁醇和总溶剂产量分别为2.16、3.44 g/L,比之前提高了20.7%、16.7%。该研究首次探讨了杨木纤维发酵产丁醇的工艺条件,为进一步提高产量提供了基础。

杨树绒毛纤维絮用成形方法研究

探讨杨树绒毛纤维絮用成形方法研究。杨树绒毛纤维是一种很有潜能的环境友好型纺织品蓄热保温材料。鉴于纤维长度短、非适纺等特点,将其可作为天然絮用保暖填充材料。通过选取实验仪器和工具、纤维除杂、絮片制取、加固和黏结等过程,采用湿法成网技术制备出了单层和多层两种杨树绒毛纤维絮片试样。通过胆布材料的选择、絮片的填充和制备,采用仿羽绒直接填充法,制备出了杨树绒毛纤维填充试样。实验表明:采用湿法成网方法,易于除杂,成网效果好。采用仿羽绒直接填充法再绗缝的方法,效率高、均匀美观、操作简单可行。

玻璃纤维线植入方式对单板层积材力学性能影响

为了提高速生材制造单板层积材(LVL)的强度和拓宽其在结构材领域的应用,进行了以玻璃纤维线为底线、辅助聚乙烯纤维线为面线植入杨木单板以强化LVL力学性能的试验,分别探讨了玻璃纤维线线性表面单层植入及其表面处理、植入间隔,网状植入和线性双层植入杨木单板方式对LVL力学性能的影响。结果表明:通过硅烷偶联剂表面处理、减小植入间隔、网状植入和线性表面双层植入玻璃纤维进一步提高了LVL的弹性模量、静曲强度和冲击韧性,其中线性表面双层顺纹植入玻璃纤维线的效果最好,弹性模量提高42.5%,静曲强度提高51.4%,冲击韧性提高34.8%。研究结果对高效利用速生杨木制造高强度高模量LVL具有一定的参考价值。

杨树无性系生长和材性的遗传变异及多性状选择

以７年生２５个杨树无性系为材料研究了生长和材质性状的遗传变异及性状之间的相关．６个性状纤维长、纤维宽、长宽比、木材密度、树高、胸径在无性系间均存在极显著的差异。生长和材质性状受中等更强度的遗传控制．６个性状的重复力分别为８１．９％，７３．３％，７０．５２％。６４．３％．６８．８％，７０．５４％．胸径和树高之间、纤维长度与纤维长宽比、胸径之间、木材密度与胸径之间都呈现出较高的遗传正相关．宜接选择效果优于间接选择，指数选择优于直接选择。由４性状树高、胸径、纤维长度与基本密度配合的选择指数对本实验群体比较合适。利用选择指数评选出４个生长和材质兼优的优良无性系。

杨树绒毛纤维的吸油性能研究

探讨杨树绒毛纤维作为吸油材料的可行性。测试了不同吸油时间、pH值、温度以及纤维质量条件下,杨树绒毛纤维对大豆油和柴油的吸附效果,并研究了离心法和轧压法对杨树绒毛纤维循环吸油的影响。结果表明:当吸附时间10min、pH值中性、吸附温度25℃、纤维质量为0.1g时,杨树绒毛纤维对大豆油和柴油的吸油倍率分别为72g/g和49g/g;当离心转速1 100r/min、离心时间2 min、或轧车压力0.3 MPa、轧压时间5min时,杨树绒毛纤维循环吸油5次后,吸油倍率分别由72g/g降到了66g/g和49g/g。认为:杨树绒毛纤维具有较好的吸油性能;采用离心法较轧压法的循环吸油效果更好。

碳纤维增强速生杨胶合木梁的受弯性能

为研究碳纤维增强速生杨胶合木梁的受弯性能,考虑不同配纤率和配纤位置等因素的影响,进行梁的四点弯曲静力荷载试验,推导出梁的极限弯矩理论计算公式。研究表明:相比纯胶合木梁,碳纤维增强胶合木梁的裂缝减少、裂缝宽度减小。增强后梁的弹性模量提高了28.02%~57.93%;极限荷载提高了16.47%~50.72%;初始抗弯刚度提高了11.58%~23.37%。在受拉区配置碳纤维能提高试件的极限承载力和初始抗弯刚度,相比仅在受拉区配置碳纤维,在受拉区和受压区均配置碳纤维布时,试件的承载力反而减小,但破坏时的挠度降低。试件受拉区配纤率宜介于0.0606%~1.0311%之间,能充分利用木材的塑性抗压性能。利用推导的受弯计算公式计算得到的试件极限弯矩值与试验值吻合较好,计算结果能较好地预测此类试件受弯时的极限弯矩。