复合硅改性热处理杨木的制备及性能   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘强强  吕文华  石媛  杜浩佳 《北京林业大学学报》2021,43(1):136-143

  目的  针对木材树脂改性剂释放甲醛不环保,无机改性材吸湿性高等问题,将廉价易得的硅石粉溶液化,再有机杂化,制得高渗透、环保、防火的水溶性木材复合硅改性剂,通过真空加压浸渍处理和热处理联合改性,可以有效提高木材的物理力学和阻燃等性能。  方法  分别制备硅油复合硅改性剂（SC₂）和偶联剂杂化硅改性剂（HS₂）,对人工林杨木进行浸渍处理,再将浸渍材进行高温热处理,测试分析复合硅改性材及其热处理材的物理力学性能和阻燃性能。  结果  热处理使未处理材和改性材的质量与绝干密度均下降,硅油复合硅改性材（W-SC₂）热处理后的质量损失率与绝干密度损失率最大。与W-SC₂相比,硅油复合硅改性热处理材（TW-SC₂）的吸湿率增大;偶联剂杂化硅改性热处理材（TW-HS₂）的吸湿率较偶联剂杂化硅改性材（W-HS₂）明显降低,抗吸湿性改善明显。与杨木未处理材（W）相比,各组改性材的力学性能均显著提高,且明显优于TW-SC₂。W-HS₂的点燃时间比W延迟8 s,火灾指数由0.043 m2s/kW增大至0.140 m2s/kW,TW-HS₂的点燃时间比W延后9 s,火灾指数比W-HS₂提高了64.3%。与W相比,TW-HS₂的总热释放量减小29.4%,热释放速率峰值下降,且第二热释放速率峰值出现时间延后;W-HS₂和TW-HS₂的总生烟量比W大;HS₂浸渍改性联合热处理,可以提升木材阻燃性能。改性材的热降解速率较未处理材降低明显,热稳定性提高,说明HS₂改性剂具有明显的促进成炭作用。  结论  以硅石资源为主要原料,有机杂化制得环保、高效的木材复合硅改性剂HS₂,通过真空加压浸渍?热处理联合改性工艺,可有效改善人工林杨木的物理力学和阻燃等性能,实现其绿色改性,应用前景广阔。   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   

硅镁凝胶强化人工林杉木的制备工艺优化及性能研究     

王燕  张源  李萍  袁光明  李新功  王向军  左迎峰 《北京林业大学学报》2022,44(8):125-133

  目的   为有效提升人工林杉木物理力学性能,以无机硅酸钠（Na₂SiO₃）溶液为浸渍改性剂,硫酸镁（MgSO₄）溶液为固化剂,采用真空–加压循环浸渍方法制备硅镁凝胶改性杉木,探究硫酸镁的添加量和不同浸渍工艺对改性杉木浸渍效果和性能的影响,并优化浸渍工艺为硅镁凝胶改性杉木的规模生产提供理论依据。   方法  通过单因素试验探讨硫酸镁和硅酸钠的摩尔比、浸渍时间、浸渍压力与负/正压时间比4个因素对杉木试件改性效果的影响,在此基础上设计L₉(34)正交试验优化浸渍工艺参数。由最佳工艺制得硅镁凝胶改性杉木与硅酸钠改性杉木,考察其质量增加率、顺纹抗压强度、硬度、吸水率、抗流失率、耐热性等性能和微观形貌表征,对比两种改性杉木之间及与未处理杉木的差异。  结果  综合单因素和正交试验结果得到:以硫酸镁和硅酸钠的摩尔比为1∶2的MgSO₄溶液和Na₂SiO₃溶液改性杉木,浸渍时间2 h、浸渍压力0.3 MPa和负/正压时间比2∶1的条件下制得的硅镁凝胶改性杉木性能最佳。对比未处理杉木,硅镁凝胶改性杉木的抗压强度、端面硬度、弦切面硬度和径切面硬度分别提升81.1%、73.1%、52.6%和37.2%,吸水率由129.3%降至73.3%。SEM结果显示硅镁凝胶改性杉木中硫酸镁成功浸入杉木管胞与硅酸钠反应并将其固化,导致其沉积物形貌不同,相比硅酸钠改性杉木其抗流失性提升了22.1%。TGA曲线中硅镁凝胶改性杉木的质量损失速率显著降低,由于无机组分的浸入,残余质量提升了27.09%。  结论  杉木经硅镁凝胶改性后,密度和强度增加,耐水性能改善,硬度、抗流失性及热稳定性显著提高,较硅酸钠改性杉木更具性能和应用方面的优势。   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   

聚乙烯醇交联硅酸钠木材胶黏剂的耐水改性1）     

吴义强  刘晓梅  左迎峰  张新荔  李新功 《东北林业大学学报》2015,(6):124-127

采用有机助剂氨基磺酸、正硅酸乙酯和十二烷基磺酸钠,无机填料纳米二氧化硅和活性氧化镁对聚乙烯醇（ PVA）交联硅酸钠木材胶黏剂进行耐水改性。研究有机助剂添加比例、无机填料配比以及有机助剂／无机填料配比对硅酸钠胶黏剂耐水性能的影响,并采用傅立叶变换红外光谱（ FT－IR）研究耐水性提高机制。结果表明,与单独使用有机助剂或无机填料改性硅酸钠胶黏剂相比,有机助剂和无机填料复合改性硅酸钠胶黏剂的耐水性有较大提高。 FTIR分析表明,相对于PVA交联处理硅酸钠胶黏剂,有机助剂和无机填料复合改性可以进一步促进硅酸钠胶黏剂固化,提高胶黏剂的交联度,从而提高耐水性能。  相似文献   

聚乙烯醇交联硅酸钠木材胶黏剂的耐水改性     

《东北林业大学学报》2015,(6)

采用有机助剂氨基磺酸、正硅酸乙酯和十二烷基磺酸钠,无机填料纳米二氧化硅和活性氧化镁对聚乙烯醇(PVA)交联硅酸钠木材胶黏剂进行耐水改性。研究有机助剂添加比例、无机填料配比以及有机助剂/无机填料配比对硅酸钠胶黏剂耐水性能的影响,并采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)研究耐水性提高机制。结果表明,与单独使用有机助剂或无机填料改性硅酸钠胶黏剂相比,有机助剂和无机填料复合改性硅酸钠胶黏剂的耐水性有较大提高。FTIR分析表明,相对于PVA交联处理硅酸钠胶黏剂,有机助剂和无机填料复合改性可以进一步促进硅酸钠胶黏剂固化,提高胶黏剂的交联度,从而提高耐水性能。  相似文献   

TiO₂/PDMS增强表面热改性木材耐老化性的协同效应     

许佳琪  沈海颖  曹金珍 《北京林业大学学报》2018,40(4):109-116

目的表面热改性木材是一种常见的室外用木材,但易受光照和水分的作用发生老化现象,这在一定程度上限制了它的应用。因此,探究一种有效可行的改性方法提高表面热改性木材的耐老化性能十分必要。方法本研究采用二氧化钛(TiO₂)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)单独或复合处理作为表面热改性的预处理手段,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)测试其微观结构和表面物质的变化,探讨了不同处理手段对于提高表面热改性木材耐老化性能的改性效果及其作用机理。结果TiO₂或PDMS单独改性处理不能有效提高表面热改性材的耐老化性能。TiO₂/PDMS复合改性处理有效提升了表面热改性材在老化过程中的颜色稳定性、疏水性能和耐磨性能,这是TiO₂的紫外屏蔽效应和PDMS的防水效应共同作用的结果。木材表面形成的纳米TiO₂能够散射、反射和吸收紫外光,防止木材内部组分因吸收紫外光发生剧烈降解,PDMS可减少TiO₂颗粒因水分和摩擦影响而产生的流失。结论TiO₂/PDMS复合改性处理对改善表面热改性材耐老化性能具有协同作用。   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   

不同矮化中间砧对‘瑞阳’苹果生长及果实品质的影响     

樊娟  孙鲁龙  史涛  闫雷玉  朱佳顺  赵政阳 《西北农业学报》2023,(4):566-576

为探究不同矮化中间砧对‘瑞阳’苹果树体生长及果实品质的影响,以新疆野苹果为基砧,以M₂₆、M₉-T₃₃₇、SH₆和SC₁为中间砧,嫁接‘瑞阳’为试验材料。结果表明：SH₆矮化性最强,可显著降低‘瑞阳’的树高、干径和冠幅,新梢生长长度、主枝分枝树均最低,树势偏弱,M₂₆、M₉-T₃₃₇中间砧对‘瑞阳’的矮化效果接近,树势中庸,SC₁砧木干径、冠幅、新梢生长长度、中短枝比例较低,矮化性较差;果实品质分析表明,单果质量以M₂₆最大,达到350 g, SC₁最小,为267 g,果形指数SC₁最低,为0.83,其余组合差异不显著;硬度、可溶性固形物和可滴定酸均以SH₆最高,硬度可达到7.98 kg·cm^-2,可溶性固形物达到15.25%,L、b^*值以...  相似文献   

原位聚合酯化改性欧洲赤松的尺寸稳定性     

王璇  王明枝  曹金珍 《北京林业大学学报》2022,44(3):129-139

  目的  针对木材在环境温湿度变化时易发生干缩或湿涨，导致木材尺寸不稳定的问题，提出以柠檬酸?山梨醇混合溶液作为改性剂，通过真空加压浸渍和高温固化改性木材。探究柠檬酸与山梨醇在木材内部原位聚合酯化对木材尺寸稳定性的影响，进而优化改性工艺。  方法  以欧洲赤松为原料，改性剂质量分数、固化温度、固化时间为考察因素，改性材的吸水抗胀率和改性剂的水溶流失率为响应值，采用响应面设计法，建立工艺与改性材性能之间的数学模型，通过方差分析各因素的显著性和交互作用，同时求解拟合方程获得柠檬酸?山梨醇原位聚合酯化改性欧洲赤松的优化工艺水平。并对改性材的尺寸稳定性、微观形貌和化学组分变化进行分析。  结果  固化温度对试样的吸水抗胀率影响极显著（P < 0.01），溶液质量分数和固化温度的交互作用对试样的吸水抗胀率影响显著（P < 0.05）；固化温度对改性剂的水溶流失率影响极显著（P < 0.01）。根据回归模型，结合可操作性和成本，提出最佳工艺条件—溶液质量分数30%、固化时间16 h、固化温度160 ℃。此条件下，改性材的吸水抗胀率为58.47%。电镜结果表明聚酯润胀了细胞壁，填充了部分细胞腔。红外光谱显示有酯键生成。  结论  利用柠檬酸?山梨醇原位聚合酯化改性木材，可大幅提升木材的防水性能和尺寸稳定性。这种改性方法对改善木材天然缺陷，实现木材高效利用具有一定的指导意义。   相似文献   

MUG生物质树脂/硅酸钠木材改性剂的优化制备          下载免费PDF全文

杜浩佳  吕文华  孔静 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2023,51(1):102-109

【目的】通过优化葡萄糖/三聚氰胺/尿素树脂（MUG）的葡萄糖配比及MUG树脂与硅酸钠的配比，减少二氧化硅及葡萄糖羟基残留，以改善改性材吸湿、尺寸不稳定等问题。【方法】设置葡萄糖、三聚氰胺、尿素物质的量比为m∶1∶4（m分别为2，4，6，8，10和12），根据红外解析树脂预聚程度，测定树脂黏度、固含量和水溶倍数等性能，筛选出优化MUG树脂的葡萄糖配比；将优化制备的MUG树脂与硅酸钠复配得5种改性剂：G₅S₂₅、G₁₀S₂₀、G₁₅S₁₅、G₂₀S₁₀、G₂₅S₅G代表MUG树脂，S代表硅酸钠，下标数值代表其在改性剂中的质量分数），通过测定改性材黏度、pH值和改性材的密度、增重率、吸水率、尺寸稳定性、力学性能，优化MUG树脂与硅酸钠的复合配比。【结果】①随着葡萄糖增加，MUG树脂的黏度、固含量增大，水溶性好，储存更稳定。②红外分析表明，随着葡萄糖增加，MUG树脂在1 667 cm^-1处的酰胺羰基峰、在1 630 cm^-1处的酰胺N—H键弯曲振动峰均变小，在1 552和1 421 cm^-1处的亚氨基树脂特征峰、在770 cm^-1处的呋喃环特征峰均增强；当葡萄糖物质的量比增大至8以上时，上述吸收峰强度无明显变化，故葡萄糖物质的量比宜为8。③随着树脂含量增加，MUG树脂/硅酸钠改性剂的黏度增大、pH值降低，G₂₅S₅改性剂不稳定、易产生沉淀。④各组改性材中，以G₂₀S₁₀改性材的增重率最大、吸水率最低，径向、弦向、体积湿胀率最低；与素材相比，其密度提高了60.9%，浸水144 h时的吸水率下降35.4%；其径向、弦向、体积抗湿胀率分别为60.81%，34.20%和51.87%，抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度均比素材明显提高。【结论】MUG树脂能有效抑制硅酸钠引起的吸湿和皱缩，二者的优化复配比例为质量分数20%树脂和质量分数10%硅酸钠。  相似文献   

外源氮和硅添加对毛竹植硅体碳的影响     

杨杰 《浙江农林大学学报》2024,(2):369-378

【目的】探明植硅体和植硅体碳的形成对外源氮和硅的响应,开展外源氮和硅添加对毛竹Phyllostachys edulis植硅体碳碳汇能力的影响研究,以期为竹林碳汇提供理论参考。【方法】通过氮[尿素：0(N₀)、250(N₁)、500(N₂)mg·kg^-1]和硅[硅酸钠：0(Si₀)、75(Si₁)、150(Si₂) mg·kg^-1]二因素三水平正交栽培试验,采集毛竹叶、枝、秆、篼和凋落物样品,分析不同处理不同器官植硅体碳质量分数。【结果】随着硅添加量的增加毛竹不同器官及凋落物植硅体碳质量分数均呈上升趋势。不同处理叶、枝、秆、篼及凋落物植硅体碳质量分数分别为3.15～4.68、2.10～3.47、0.30～1.18、1.09～2.15和3.21～4.63 g·kg^-1,均表现为N₂Si₂处理植硅体碳质量分数最高,N₀Si_...  相似文献   

PMMA/SiO2杂化材料改性天然胶乳正交试验   总被引：2，自引：0，他引：2  

李南平  徐天才  何映平 《热带农业科学》2006,26(2):25-28

采用正交试验设计,以Na2SiO3·H2O为原料,经酸化后加入丙烯酸进行有机化处理获得活性含硅中间体,并通过乳液聚合得到PMMA-SiO2杂化材料(乳液),经预处理在保证天然胶乳(NRL)体系稳定的情况下,加入NRL中制备PMMA-SiO2杂化材料(乳液)改性NRL。结果表明,PMMA-SiO2杂化材料改性天然胶乳硫化胶膜的力学性能明显提高,在较适宜的反应条件下(甲基丙烯酸甲酯/活性含硅中间体的体积之比为2∶1,丙烯酸15mL,水解时间120min,温度100℃),预测所得PMMA-SiO2杂化材料改性天然胶乳硫化胶膜的拉伸强度为26.33MPa。  相似文献   

含三唑复合防腐剂及其竹处理材的金属腐蚀性能   总被引：1，自引：1，他引：0  

王卿平  曹金珍  张景朋  蒋明亮 《北京林业大学学报》2019,41(10):128-136

目的探究三唑复合防腐剂及其竹处理材对金属连接件的腐蚀性和适用性,为选择处理设备材质和竹处理材防水涂层提供参考。方法参考GB/T 34726—2017《木材防腐剂对金属的腐蚀速率测定方法》和GB/T 34724—2017《接触防腐木材的金属腐蚀速率加速测定方法》标准,测定复合防腐剂（有效成分:丙环唑?戊唑醇（PPZ-TEB）、碘丙炔基正丁氨基甲酸酯（IPBC）、异噻唑啉酮（CMIT-MIT））及其毛竹处理材对Q235碳钢、65Mn弹簧钢、304不锈钢、201不锈钢、H59黄铜、T2紫铜、7075铝合金和6061铝合金的金属腐蚀性。通过在竹材?金属组件表面涂刷水性聚氨酯漆、水性丙烯酸漆和木蜡油考察表面涂饰对防腐蚀效果的影响。结果（1）经复合防腐剂浸泡加速腐蚀后,304不锈钢、201不锈钢、6061铝合金和7075铝合金的金属腐蚀速率均为0;Q235碳钢和65Mn弹簧钢的金属腐蚀速率随时间增加保持不变,且腐蚀速率离散性前期较大,后期逐渐减小;H59黄铜和T2紫铜在制剂A（PPZ-TEB）、C（PPZ-TEB/CMIT-MIT）、CK₁（CMIT-MIT）和CK₂（素材）中浸泡腐蚀和与竹处理材接触腐蚀的金属腐蚀速率均为0,而浸泡在制剂B（PPZ-TEB/IPBC）中发生轻微腐蚀。（2）在与竹处理材接触加速腐蚀后,304不锈钢、201不锈钢、H59黄铜和T2紫铜的金属腐蚀速率为0;Q235碳钢和65Mn弹簧钢腐蚀速率随时间增加而减小并趋于平缓,且腐蚀程度明显大于防腐剂对金属的腐蚀;6061铝合金和7075铝合金发生轻微腐蚀。（3）不同复合制剂及其竹处理材对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀性分别为CK₁ > C > B > A > CK₂,C > CK₁ > B > A > CK₂。（4）在Q235碳钢和65Mn弹簧钢的竹材?金属组件表面涂饰水性聚氨酯漆、水性丙烯酸漆和木蜡油涂层后,竹处理材的金属腐蚀速率均有所下降,且木蜡油较水性聚氨酯漆和水性丙烯酸漆的防腐蚀效果更优。结论含三唑复合防腐剂及其竹处理材对304不锈钢和201不锈钢均无腐蚀。复合防腐剂及其竹处理材对H59黄铜和T2紫铜基本无腐蚀。复合防腐剂对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀速率随时间增加保持不变,而竹处理材腐蚀速率随时间增加而减小并趋于平缓,且前者小于后者。复合防腐剂对7075铝合金和6061铝合金无腐蚀,而竹处理材有轻微腐蚀。不同复合制剂及其竹处理材对Q235碳钢和65Mn弹簧钢的腐蚀性均为C > B > A。表面涂饰可降低竹处理材对金属的腐蚀性。   相似文献   

竹材气相氟化处理的尺寸稳定性和防霉性能          下载免费PDF全文

刘庭菘  王慧  王同属  姜俊  王婕  孙芳利  杨先金 《浙江农林大学学报》2020,37(2):350-356

  目的  以氟气作为改性剂，利用其较强的渗透性和反应活性与木材细胞形成化学键，达到长效存留和改性竹材的目的。  方法  将4年生的毛竹Phyllostachys edulis置于管式反应器中，通入质量百分比为25%的氟气，在150℃下反应4 h。为了进一步提高氟化效果，先用不同质量分数硫酸预处理竹材，再进行高温氟化处理。  结果  氟化反应主要发生在木质素上。氟化材红外光谱说明氟化处理材在739 cm-1处产生了表征碳氟键（C-F）的新峰，浓硫酸预处理氟化竹材在878和1 088 cm-1出现木质素苯环氟多取代（C-F_n）吸收峰。X射线光电子能谱中结合能为687.8 eV的C-F特征峰和689.2 eV的C-F₂特征峰证实了氟化处理竹材中C-F_n键的生成。热氟化试块在3次吸湿-干燥和吸水-干燥循环中平均抗胀率分别为19.1%和7.5%。硫酸预处理能进一步提高氟化材的尺寸稳定性，其中20 g·kg-1的硫酸预处理氟化材效果最为显著，平均抗胀率分别达31.0%和15.8%。防霉测试显示氟化处理材对木霉Trichoderma viride、青霉Penicillium citrinum和黑曲霉Aspergillus niger混合霉菌的抑制效果不明显，硫酸预处理后的氟化材防霉性能有所增加。  结论  竹材气相热氟化能对竹材内部进行改性，处理后的竹材尺寸稳定性和防霉性能均优于未处理竹材。利用氟气对竹材进行气相改性是一种渗透性强、反应活性高的竹材改性新技术。  相似文献   

夜间增温下施硅对稻田CH₄好氧氧化及其氮响应的影响          下载免费PDF全文

周聪  谢晴  薛梦琪  张耀鸿  娄运生  贾仲君  高霄鹏 《南方农业学报》2022,53(8):2133-2141

【目的】研究硅肥对增温稻田甲烷（CH₄）好氧氧化速率的影响效应,为探索未来全球变暖背景下稻田温室气体减排措施提供科学依据。【方法】采用田间开放式增温系统对稻田土壤进行夜间增温,共设4个处理:夜间常温不施硅 （CK）、夜间增温不施硅 （NW）、夜间常温施硅 （Si）和夜间增温施硅 （NW+Si）。采集上述处理4年后的耕层根际土和非根际土,在无氮添加和氮添加（NH4+、 NO3-和尿素）条件下进行室内培养,采用13CH₄标记方法,研究稻田CH₄好氧氧化速率和固碳特征及其对氮肥的响应。【结果】 Si处理稻田土壤的总有机碳和水溶性有机碳含量分别为23.2 g/kg和216.7 mg/kg,较CK稻田提高10.5%和26.7%;而NW处理的总有机碳和水溶性有机碳则分别较CK稻田降低11.9%和9.9%。施硅处理 （Si和NW+Si）根际土的CH₄好氧氧化速率显著高于不施硅处理 （CK和NW）（P<0.05）,其中Si处理的氧化速率最高,为10.9 μg/ （g·d）,较NW处理提高45.3%。施硅处理 （Si和NW+Si）非根际土壤中CH₄氧化驱动的13C有机碳 （ 13C-SOC）净增量为12.5~13.2 μmol/g,固碳效率达61%~66%,均高于不施硅处理 （CK和NW）。添加氮条件下4个处理的CH₄氧化速率总体上大幅增加,其中以NW+Si处理的非根际土最明显。相反,氮添加对稻田的13C-SOC净增量无明显影响,从而降低了稻田土壤CH₄氧化驱动的固碳效率。【结论】施硅可缓解夜间增温对稻田CH₄氧化过程的抑制作用,同时也提高其固碳效率。  相似文献   

苯丙/二氧化硅改性剂对胶合板胶合性能和燃烧性能的影响     

刘铎  何理辉  姜年春  鲍滨福  沈哲红  陈浩 《浙江农林大学学报》2016,33(1):116-121

为提高胶合板胶合强度,降低其燃烧性能,以苯丙/二氧化硅（SiO2）作为改性剂,通过物理共混的方法制备了改性脲醛树脂（UF）胶。研究了苯丙/二氧化硅改性剂粒径、添加量对胶合板胶合强度和燃烧性能影响。改性剂粒径设置为60,800,10 000目等3个水平,选出最适粒径后,设置添加量（质量分数）为0,5%,10%,15%,20%,25%等6个水平。结果表明:改性剂粒径和添加量对胶合板胶合强度和燃烧性能影响显著,当粒径为60目,改性剂添加量为15%时,制备的胶合板性能最佳,胶合强度为1.33 MPa,热释放总量为16.3 MJm－2,释烟总量为149.80 m2m－2。图4表4参8  相似文献   

硅和CO₂加富对Ca(NO₃)₂胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响     

杨小慧  崔云浩  张玉静  赵艺鸿  张毅  石玉 《山西农业大学学报(自然科学版)》2023,(5):29-38

[目的]本文旨在研究外源硅(Si)和CO₂加富对Ca(NO₃)₂胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响,探讨Si和CO₂加富缓解番茄Ca(NO₃)₂胁迫的作用机制。[方法]采用水培法,以2叶1心的“中杂9号”番茄幼苗为试材,CO₂浓度分别设置为常规(400±20)μmol·mol^-1(以4表示)和加富(800±20)μmol·mol^-1(以8表示),Si浓度设置为1.5 mmol·L^-1的Na₂Si O₃·9H₂O(以Si表示),以常规CO₂浓度、正常营养液为对照(以CK表示),研究外源Si和CO₂加富处理对100 mmol·L^-1Ca(NO₃)₂胁迫(以Ca表示)下番茄幼苗生长、光合特性、水分代谢、...  相似文献   

木材硅石改性剂的制备工艺   总被引：1，自引：0，他引：1  

石媛  吕文华  刘强强 《东北林业大学学报》2020,(2):104-108

为了降低木材硅化改性成本促其应用,直接将固态硅石粉高效液态活化,通过正交试验和极差分析优化制备了木材硅石改性剂,测试分析了浸渍改性杨木的性能。结果表明:①反应时间和原料n(SiO2)∶n(NaOH)对活化溶液的pH值、黏度和密度影响不显著,碱料种类和反应温度对活化溶液的黏度、密度、SiO2转化率、固体质量分数和生产成本影响显著,对溶液性能综合影响最大的是反应温度和碱料种类,其次是n(SiO2)∶n(NaOH)和反应时间;②pH值随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而减小,密度、黏度、固体质量分数、SiO2转化率和模数随反应时间、温度和n(SiO2)∶n(NaOH)增大而增大,KOH活化效果更好但价格较高,综合平衡优化工艺为:反应温度200℃、碱料为NaOH、n(SiO2)∶n(NaOH)=1.715∶1、反应时间4 h;③硅石改性剂能充分渗入杨木,使其吸药量达252%,密度提高81%,抗弯强度提高69.6%,炭化温度减小89℃,残炭率提高41%,改性效果优于硅溶胶。  相似文献   

仿生改性水基共聚物包膜氮肥的制备及其性能研究          下载免费PDF全文

陈春羽  陈松岭  韩艳玉  任立军  邹洪涛  张玉龙 《中国农业科学》2022,55(20):3970-3982

【目的】 为了提高水基共聚物膜材料的耐水性,依据仿生学原理,采用疏水效果好的纳米二氧化硅和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷对其进行疏水改性,明确最佳改性配比及机理,进而制备出缓释效果好的环境友好型包膜氮肥。【方法】 采用三因素三水平L₉(3³)正交试验设计,探究添加不同比例的壳聚糖（0.5%、1.0%、1.5%）、淀粉（0.5%、1.0%、1.5%）和聚乙烯醇（PVA）（2%、3%、4%）对水基共聚物膜材料性能的影响,通过水基共聚物膜材料的吸水率及极差分析筛选出疏水效果好的最优配比。在优选的水基共聚物包膜材料中分别加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%的纳米二氧化硅进行疏水改性,通过测定纳米改性水基共聚物膜材料的吸水率和渗透率明确最佳纳米二氧化硅用量。随后,将优选的纳米改性水基共聚物膜材料分别置于含0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）的正己烷溶液中进行自组装改性,探究组装浓度对膜材料性能的影响。通过对改性前后水基共聚物膜材料疏水性及透性等变化明确其改性效果,通过改性前后膜材料红外光谱特征、表面微观结构变化探讨其疏水改性机理。并通过土壤培养试验探究所制备的仿生改性水基共聚物包膜尿素的养分释放特性。【结果】 当壳聚糖含量为0.5%、淀粉含量为1.5%、PVA含量为4.0%时所制备的水基共聚物膜材料吸水率最低,为42.50%。与水基共聚物膜材料相比,纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料、纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物膜材料的吸水率分别降低了38.54%和55.98%,铵离子的渗透率分别降低了24.14%和44.58%,水分子渗透率分别降低了36.14%和60.98%。红外光谱结果表明,纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料的-OH数量减少,并且观察到了Si-O-Si摇摆振动和反对称伸缩振动,纳米二氧化硅和FAS双重改性后水基共聚物材料表面观察到了C-F键。扫描电镜和能谱分析结果表明,在纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料表面发现Si元素,纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物膜材料表面发现F元素,并且观察到粗糙的表面结构,其水接触角由62.5°提升到118.6°,表现出良好的疏水效果。此外,土壤培养试验结果表明,纳米二氧化硅改性水基共聚物包膜尿素（NWCU）、纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物包膜尿素（SNWCU）的养分缓释期明显延长,SNWCU养分累积释放80%所需时间由改性前的10 d左右提升了28 d左右。【结论】 采用纳米二氧化硅和FAS对水基共聚物膜材料进行联合改性可以显著改善水基共聚物膜材料的耐水性及透性,所制备的仿生改性水基共聚物包膜氮肥具有良好的缓释效果。  相似文献