二氧化硅/木材复合材料的应力松弛     

符韵林  赵广杰 《北京林业大学学报》2008,30(1):119-123

为弄清二氧化硅/木材复合材料中二氧化硅与木材的结合方式及粘弹性等性质,通过应力松弛方法研究该复合材料的应力松弛特性。结果表明:二氧化硅/木材复合材料的应力松弛量比未处理材小,并且随着增重率的增加,应力松弛量减小。加硅烷偶联剂法制备的二氧化硅/木材复合材料的应力松弛量比直接溶胶-凝胶法制备的小,表明加硅烷偶联剂法制备的二氧化硅/木材复合材料,二氧化硅无机体与木材有更多的结合,内部结合力更大。二氧化硅/木材复合材料的应力松弛过程中的表观活化能(ΔE)比未处理材大,并且随着增重率的增加,表观活化能增加。未处理材ΔE为19.50 kJ/mol,直接溶胶-凝胶法制备的增重率为12.63%、28.00%、90.29%的二氧化硅/木材复合材料的ΔE分别为22.95、25.31、29.06 kJ/mol;而加硅烷偶联剂法制备的增重率为8.08%、20.69%、89.27%的二氧化硅/木材复合材料的ΔE分别为23.21、26.01、29.82 kJ/mol。表明二氧化硅/木材复合材料在应力松弛过程中需要克服的能量增加。随着增重率增加,热力学量活化焓增大。   相似文献   

二氧化硅改良马尾松木材表面性质的效果   总被引：1，自引：0，他引：1  

莫引优  符韵林  乔梦吉  陈文军 《东北林业大学学报》2011,39(4):89-92

采用溶胶-凝胶法对木材表面进行处理,使二氧化硅生成于木材表面,以改善木材表面特性.通过木材湿胀性、表面耐磨性、光老化性及SEM/EDAX分析测定,研究二氧化硅改良禾材表面性质的效果.结果表明:二氧化硅改良表面木材的吸湿膨胀率比素材的小,木材表面耐磨性和抗光变色性能有明显的改善,其中调湿时间为0.5 h,经6 h浸渍处理...  相似文献   

热处理复合硅乳液浸渍杨木表面疏水性的研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

刘智  曹金珍 《北京林业大学学报》2017,39(7):103-110

以微、纳米二氧化硅和硅油(羟基硅油和含氢硅油)为主要原料,经高压均质制备了二氧化硅/硅油复合乳液(CSE),稀释后与催化剂混合,经真空-加压浸渍后联合180 ℃热处理改性东北青杨边材,构建疏水表面。测试并分析了改性材表面的接触角、滚动角、表面粗糙度,并采用场发射扫描电子显微镜-X射线能量色散谱仪和原子力显微镜观察改性材表面的微观形态并对细胞壁中的元素分布进行了检测。结果表明:1)2.7%CSE/热改性材的3个切面上的水分接触角和滚动角均达到了超疏水性的要求,随着CSE质量分数的进一步增加,改性材表面的疏水性呈递减趋势;2)与高质量分数的复合硅乳液相比,2.7%CSE/热改性材的3个切面的各项粗糙度与荷叶表面粗糙度最接近,单独依靠木材表面或硅树脂膜自身的粗糙度均无法模拟出与荷叶表面相似的粗糙度;3)改性材表面生成了和荷叶表面乳突相类似的新纳米、微米两级复合乳突;4)复合硅乳液中的Si元素渗入了木材细胞壁,且在木材表面有大量沉积。   相似文献   

蒙脱土-DDAC复合防腐剂处理杨木的性能及表征     

汪亮  曹金珍  姜卸宏  刘如 《北京林业大学学报》2010,32(4):242-246

为了提高人工林杨木的力学性能和耐腐性,采用蒙脱土(MMT)-二癸基二甲基氯化铵(DDAC)复合防腐剂(ODP),通过满细胞法处理杨木试材,分析了防腐处理材的增重率、DDAC保持量、有机蒙脱土(OMMT)在木材内部的分布、横纹抗压强度和耐腐性。结果表明:OMMT的引入使试材增重率增加,DDAC保持量下降;OMMT绝大部分以颗粒存在于木材导管腔中,部分尺寸较小的颗粒和剥离片层可以通过纹孔,很难进入细胞壁;ODP处理材的横纹抗压强度比蒸馏水处理材提高了27%;相对于DDAC处理材,ODP处理材的耐腐性比单组分DDAC处理材好。  相似文献   

溶剂体系对聚乙二醇浸渍杨木尺寸稳定性的影响     

何锐  刘雨晗  石江涛  黄琼涛 《西北林学院学报》2022,37(1):217-221

为探究溶剂体系对聚乙二醇浸渍处理后杨木尺寸稳定性的影响,采用分子量1 000、2 000和4 000的聚乙二醇分别与丙酮、乙醇、水进行复配,然后浸渍杨木,考察了密度、增重率和体积膨胀率的变化。结果表明,丙酮作为溶剂时,浸渍后木材密度增幅最大,增重率显著高于乙醇与水的体系,常温30 d后尺寸变化最小。乙醇与水作为溶剂时,3种分子量的聚乙二醇浸渍木材密度和增重率相差不大,但乙醇溶剂在保持尺寸稳定性上明显优于水溶剂。丙酮作为溶剂时,易增加聚乙二醇在木材中的渗透性,提升增重率和木材密度,能有效控制体积膨胀率。说明聚乙二醇浸渍木材的性质与溶剂类型有关。  相似文献   

超临界干燥制备木材-SiO2气凝胶复合材料及其纳米结构   总被引：7，自引：4，他引：3  

邱坚  李坚 《东北林业大学学报》2005,33(3):3-4,28

采用溶胶-凝胶法和超临界干燥技术制备了木材-SiO2气凝胶,应用XRD、SEM、TFM等方法对气凝胶样品和木材-SiO2气凝胶复合材料的结构和物理性能进行了表征。结果表明：所制备SiO2气凝胶是连续网络的非晶态纳米多孔固体,其基本粒子的平均直径17～9．6nm,SiO2气凝胶与木材有良好的结合并保持木材的空隙结构。  相似文献   

三聚氰胺–尿素–葡萄糖（MUG）生物质树脂/硅酸钠复合改性杨木的性能与机理研究     

杜浩佳  吕文华  刘强强  孔静  王小青 《北京林业大学学报》2022,44(5):124-131

  目的  研究改性材的微观形貌、化学结构和元素成分等变化,探讨三聚氰胺–尿素–葡萄糖（MUG）生物质树脂复合改性剂对杨木的改性作用机理,旨在为MUG复合改性剂的应用提供依据,促进木材的绿色改性。  方法  通过将有机硅烷等疏水基团,引入MUG生物质树脂与硅酸钠的复配溶液中,制备硅烷杂化MUG树脂/硅酸钠复合改性剂（GS_T）,对杨木进行真空加压浸渍处理,测试改性杨木的物理力学性能,采用扫描电镜–X射线能谱仪（SEM-EDX）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线光电子能谱仪（XPS）和X射线衍射仪（XRD）等,表征改性材的微观形貌、化学结构、元素成分和结晶度,利用微型量热仪（MCC）测试其燃烧性能和热解特性。  结果  SEM-EDX分析表明:GS_T改性剂渗透性好,能有效渗入木材细胞腔和细胞壁中;改性材的C、O、Si元素无规分布于木材细胞腔、细胞壁、细胞间隙等处,导管沉积最为明显;改性剂对木材孔隙的填充以及对纤维素非结晶区的充胀,有效提高了木材的尺寸稳定性和力学性能。FTIR分析表明:GS_T改性材中半纤维素等多糖与改性剂发生了交联反应,减少了C=O、—OH等吸水性基团。XPS分析表明:GS_T改性材的C1最多,C3最少,木材的多糖类物质、木质素醇羟基、酚羟基以及羰基等活性基团与改性剂发生反应,减少了羰基等活性基团,增加了C—H、C—C结构含量。XRD分析表明:GS_T改性材衍射峰无明显变化,相对结晶度增大,说明改性剂进入纤维素非结晶区使其分子排列更加有序。MCC分析表明:GS_T改性材的热释放能力、热释放速率峰值和总热释放量分别下降了65.7%、66.2%和6.2%,800 ℃残炭率提高了122.6%,热释放强度大大降低,火灾危险性减小。  结论  GS_T复合改性剂可有效渗入杨木内部,与木材中半纤维素等多糖发生交联反应,减少糖基等活性基团,使非结晶区排列更为有序,从而提升改性杨木的物理力学性能。   相似文献   

茶多酚浸渍马尾松的改性研究     

张涛  于建芳  王哲  米海娜  郭继然  王喜明 《西北林学院学报》2020,35(4):191-196

将植物提取物茶多酚与人工林木材相结合，利用真空浸渍法对人工林马尾松木材实施改性，探究其在增重率、尺寸稳定性、密度、色差、茶多酚溶出释放性能等方面的改性效果，并利用SEM、FT-IR手段表征木材改性前后的微观结构变化。研究发现，4种不同工艺预处理中，微波预处理下的马尾松浸渍增重率最高，达到14.45%，且微波预处理后的改性材尺寸稳定性最好。微波预处理后不同浸渍浓度下的改性材中，密度提高最大，颜色改变最明显的浸渍浓度为80 g/L，且80 g/L浸渍浓度下的改性材药剂释放更持久。改性剂可与分布于木材结构组织内的某些基团发生交联反应，进而更好地发挥其抗氧化作用，并且与木材中的某些糖可能产生络合反应。  相似文献   

热处理对人工林杉木尺寸稳定性的影响     

邓邵平  杨文斌  饶久平 《勤云标准版测试》2009,29(7)

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1 h、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.  相似文献   

浸渍热处理对杨木微观结构及尺寸稳定性的影响     

吴美卉  赵晨鹏  蔡家斌  金菊婉  孙照斌 《安徽农业大学学报》2020,47(5):738

为扩大速生杨木板材应用范围,采用脲醛树脂浸渍改性杨木,并对浸渍材和素材进行热处理,对杨木素材、浸渍材、不同热处理温度的联合改性材及热处理材的微观结构及湿胀性、吸水性和干缩性等尺寸稳定性进行对比分析。结果表明：杨木经浸渍处理后,树脂填充于导管、木纤维、木射线、纹孔及细胞角隅,并进入细胞壁;浸渍材经热处理后,树脂分布发生变化,160℃浸渍热处理材附着于细胞壁上的树脂分布较均匀平整,随着热处理温度升高,树脂体积收缩形成规则球状细小颗粒,不再堵塞纹孔;浸渍材的干缩湿胀率均较素材提高,尺寸稳定性降低;浸渍材经热处理后产生了对杨木素材进行热处理的类似改性效果,其吸湿率显著降低,弦向湿胀率、吸水膨胀率和干缩率均降低,表明热处理能进一步改善浸渍材的尺寸稳定性,但160、180和200℃浸渍热处理材的尺寸稳定性差别不大。  相似文献   

热处理木材吸湿性及尺寸稳定性研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

冯德君  赵泾峰 《西北林学院学报》2011,26(2):200-202

以毛白杨(Populus tomentosa)、云杉(Picea asperata)和樟子松(Pinus sylvestris)为试验材料,通过蒸汽法进行热处理后,与未处理材相比,毛白杨的吸湿率降低28.8%~41.9%;弦向吸湿膨胀率降低20.9%~51.7%。云杉吸湿率降低19.5%~31.4%;弦向吸湿膨胀率降低22.2%~50.8%。樟子松吸湿率降低27.7%~34.4%;弦向吸湿膨胀率降低22.8%~50.0%。结果表明,热处理能够极大地降低木材的吸湿性,同时提高木材的尺寸稳定性,解决了室外用木材的吸水性强及尺寸不稳定性。  相似文献   

含水率对樟子松细胞壁弹性模量和硬度的影响规律          下载免费PDF全文

骆雪  赵栋梁  薛振华  包秀春  邵金保 《西北林学院学报》2022,37(5):218-222

为探明水分对木材细胞壁力学性能的影响，选取樟子松为对象，利用热水、1%氢氧化钠以及苯-乙醇溶液在80 ℃、6 h、固液比1:20的工艺条件下对试样进行抽提处理，抽提后的木材样品加工成金字塔形，然后对试样进行吸湿处理并且调控试样含水率，借助纳米压痕测试研究含水率对木材细胞壁力学性能的影响，并建立机理模型做进一步分析。结果表明，随着含水率的增加，木材的纵向弹性模量与硬度，均出现了一定程度的下降。分析发现，水分子进入细胞壁后与游离羟基形成氢键，随着含水率增加，会被部分原有的氢键破坏，并与之前进入的水分子形成氢键，在内部形成水分子簇，增大了细胞壁分子链之间的距离，使空隙增多，进而降低木材的弹性模量，且水分会使木材细胞壁主成分逐渐软化，硬度降低。  相似文献   

温室用复合调湿材料特性的试验研究     

陈伟  魏凤兰  刘锷  李春龙  张彩碚 《沈阳农业大学学报》2011,42(4):494-496

为探讨自制复合调湿材料替代温室后墙体内表面部分红砖的可行性,对密闭空间内的复合调湿材料进行了调湿能力研究,同时,在室温条件下对其进行了热工和力学性能的试验研究。结果表明:密闭空间的复合调湿材料其饱和吸湿率可达130%;在40min内,相对湿度降低了23%,即相对湿度由92.5%降低到了69.5%,在13h内相对湿度降低到了30.5%,即由92.5%降低到62%,在高湿情况下吸湿的性能要高于硅胶,吸湿性能比较显著;复合调湿砌块能够满足温室内墙体材料的热工性能和机械性能的要求。  相似文献   

碱木质素与超支化聚丙烯酸酯乳液复配改性速生青杨的尺寸稳定性研究     

张少军  仲翔  马尔妮  刘如 《北京林业大学学报》2021,43(11):118-127

  目的  为提升木质素对人工林速生材的尺寸稳定性,本研究提出利用碱木质素与超支化聚丙烯酸酯乳液（HBPA）对速生青杨复合改性的方法。  方法  通过在碱木质素中引入HBPA乳液,配制了质量分数1.31%的碱木质素与质量分数4.00%、8.00%的HBPA乳液的复配乳液（4HL、8HL组）,然后分别将碱木质素、HBPA乳液和复配乳液浸渍处理速生青杨,基于改性材的质量增加率、增容率和扫描电镜探究浸渍效果;利用傅里叶变换衰减全反射红外光谱分析HBPA乳液的聚合情况以及改性材化学组分的变化;通过吸水、吸湿性试验对试材的尺寸稳定性进行评价;并对试材的顺纹抗压强度进行测试。  结果  微观上,随着乳液质量分数的增大,固化后黏附在细胞腔内的乳液越多,整体被改性剂填充的导管和木纤维的数量也相应增多。宏观上,随着乳液质量分数的增大,改性材的质量增加率和增容率也相应提高,复配乳液改性材的4HL组质量增加率和增容率分别为8.14%和3.14%,8HL组质量增加率和增容率为15.05%和3.36%,且复配乳液改性材的质量增加率大于碱木质素和HBPA乳液改性材的质量增加率之和;相对于未改性材,复配乳液改性材4HL组和8HL组在吸水192 h时,吸水率分别降低了29.4%、35.3%,体积膨胀率分别降低了28.5%、29.7%,在相对湿度84%的条件下吸湿21 d后,含水率分别降低了6.9%和11.5%,体积湿胀率分别降低了21.3%、26.0%;HBPA乳液和复配乳液有效提升了速生青杨的顺纹抗压强度,但其变化趋势与HBPA乳液质量分数相关不大。  结论  相对于碱木质素、HBPA乳液改性材,复配乳液改性材的质量增加率和增容率更高,吸水性和吸湿性降低更明显,尺寸稳定性提升更明显,说明碱木质素与HBPA乳液对速生青杨具有复合改性效果。   相似文献   

不同含水率状态下木材细胞壁孔径分布变化   总被引：1，自引：1，他引：0  

仲翔  张少军  马尔妮 《北京林业大学学报》2021,43(11):128-136

  目的  探究由水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化规律与机制,为木材的热质转移、渗透性以及木材改性提供理论指导。  方法  将杨木和杉木分别制成5 mm（径向） × 5 mm（弦向） × 1 mm（轴向）的木片,基于氮气吸附法、差示扫描热孔计法考察试样在绝干状态、气干状态、纤维饱和状态和饱水状态4种典型水分状态下的孔径分布、比表面积、孔体积等特征参数,并对比不同状态和不同树种间的孔隙结构差异。  结果  木材细胞壁孔径大多在10 nm以下,尤其以4 nm以下为主,10 nm以上孔隙相对较少;随着含水率的提升,木材细胞壁孔径分布曲线显著升高,从气干状态到纤维饱和状态,杨木和杉木的孔径分布最大值分别增加了52.73%和58.62%,而从纤维饱和状态到饱水状态,两者分别增加了435.24%和470.43%。  结论  在木材由绝干状态逐渐吸湿,以及吸水至饱水状态的过程中,木材细胞壁孔隙体积呈明显增大趋势。在木材达到饱水状态后,细胞壁孔隙体积增大至极限,但由于自由水的冰点下降,其在?2 ℃左右产生大量吸热信号进而干扰测量结果,故此时差示扫描热孔计法所测得的孔径分布参考范围有限。不同树种间孔隙分布差异不明显。   相似文献   

聚甲基丙烯酸甲酯—杨木塑合木尺寸稳定性欠佳的机理   总被引：1，自引：0，他引：1  

李永峰  刘一星  王逢瑚  于海鹏 《东北林业大学学报》2009,37(6)

对PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)-杨木塑合木进行丙酮抽提24h试验,利用扫描电镜(SEM)的微观观察和对快速傅立叶变换红外光谱(FTIR)的反应机理分析,从根源上探求了PMMA-杨木塑合木长时间浸水环境下尺寸稳定性欠佳的根本原因.结果表明:在所采取的塑合木制备工艺条件下,MMA仅与木材细胞壁发生了微弱的键合,主要通过自身的双键聚合生成PMMA,沉积填充在木材细胞腔中,延缓了水分向木材细胞壁的渗透,并未从根源上消除木材细胞壁上的吸着点羟基.  相似文献   

高温过热蒸汽干燥处理对木地板尺寸稳定性的影响     

齐华春  刘一星  程万里 《吉林林学院学报》2010,(4):373-375

以日本柳杉（Cryptomeria japonicaD.Don）为试材,经温度为140,160,180℃,相对湿度均为100%的过热蒸汽处理及干燥后制成木地板,对其吸湿解吸特性及化学成分进行分析,考查在潮湿或干燥的自然环境使用中的尺寸稳定性.研究结果表明：经高温过热蒸汽干燥处理后的木地板尺寸稳定性得到了改善.  相似文献   

杉木木材/蒙脱土纳米复合材料的结构和表征   总被引：12，自引：1，他引：12  

吕文华  赵广杰 《北京林业大学学报》2007,29(1):131-135

该文预先合成水溶性酚醛树脂作为中间介质,通过加压浸渍处理制备了杉木木材/蒙脱土纳米复合材料(WMNC),采用XRD、SEM、FTIR、TG-DTA等分析手段对WMNC的结构特性进行了表征.结果表明:①由于部分蒙脱土剥离片层进入了杉木木材细胞壁,WMNC中杉木木材的结晶度降低.②由于蒙脱土改性、树脂分子对蒙脱土的插层以及木材浸渍处理过程等的差异,蒙脱土在WMNC中的大小、形态和分布具多样性.蒙脱土填充的不均匀性,与杉木木材本身的渗透变异性相关.WMNC中的蒙脱土,部分填充于木材细胞腔等大孔隙,部分附着在木材细胞腔内壁,部分进入了细胞壁.③WMNC的缔合羟基增多,醚键大量增多,蒙脱土与杉木木材可能存在氢键或化学键结合.④WMNC的热分解历程改变,热性能提高,起始分解温度降低,高温区的热解失重显著减少,在一定程度上体现了无机复合组分蒙脱土纳米片层的纳米复合效应.   相似文献