【目的】探讨乙酰化处理对人工林木材耐光性和热稳定性的影响,为木材颜色调控技术及高耐光染色木材的研发提供理论依据。【方法】以樟子松木粉为试样,加入乙酸酐和二甲苯溶液,在120℃条件下分别反应5,10,20,40,60 min,测试乙酰化处理时间对木粉增重率的影响;分别称取1 g经不同时间乙酰化处理的木粉和未处理木粉,置于UV老化试验箱内辐射100 h,利用红外光谱分析UV辐射前后乙酰化木粉化学官能团的变化,通过热重和扫描电镜分析乙酰化木粉的热稳定性及其形貌变化。【结果】随着乙酰化处理时间的延长,樟子松木粉的增重率呈现先增加后降低的趋势,在处理40 min时木粉增重率最大;乙酰化木粉在1 741 ...

【目的】本研究旨在探究弱酸性氯化锌溶液浸渍对热处理材的尺寸稳定性以及处理能耗的影响。【方法】采用质量分数5%的氯化锌溶液浸渍樟子松试样，并进行不同温度的热处理，通过试样吸湿后的尺寸和质量变化分析，评价浸渍–热处理樟子松试样的尺寸稳定性和吸湿性，并结合红外光谱分析、X射线衍射分析以及能耗计算，阐明浸渍–热处理对试样尺寸稳定性的影响机制和能量消耗情况。【结果】氯化锌浸渍–热处理组的性能提升效果比热处理组更明显；随着热处理温度的升高，木材的吸湿性降低，尺寸稳定性提高，热处理组和浸渍–热处理组的体积湿胀率分别从3.5%、3.4%下降到2.6%、2.1%；两种处理方式下的处理材红外吸收光谱图中均没有产生新的官能团特征峰，但羟基数量均随着温度升高而明显降低；处理材的相对结晶度呈上升趋势，热处理组和浸渍–热处理组分别由36.05%、38.77%提升到48.51%、53.04%；浸渍–热处理组试材在160℃达到的处理效果比仅进行180℃热处理达到的处理效果更好，同时因为前者的处理温度更低，所以能够减少处理过程中的能耗，在所研究的温度范围内最高可减少10%的能耗。【结论】相比樟子松热处理改性，氯化锌浸渍–热处理联合改性可以通过更低的热处理温度使樟子松达到相同的尺寸稳定性，有助于热处理工序的节能减排，对于力学性能方面的影响则需要进一步深入研究。

简要论述了木材化学改性领域中的木材乙酰化，介绍了木材乙酰化的基本原理及方法，乙酸酐法的工艺及其发展状况和乙酰化实水及人造板在性能上的改进。

以黑龙江省七台河市林业局金沙林场落叶松和樟子松人工成熟林为研究对象,在树干基部、树干1.3m处以及树高的20%、40%、60%和80%处截取5cm厚的圆盘各1个。在每个圆盘南向通过髓心锯下一个楔形木块,将每个楔形木块沿径向切割成相等的8段,测量其宽度和年轮数,并用排水法测定各样品的基本密度。采用方差分析、多重比较、相关分析和回归分析等方法,研究了落叶松和樟子松木材基本密度的株内变异、株间变异、径向变异、沿树干方向的变异以及年轮组间的相关性。结果表明:落叶松和樟子松单株树木内木材基本密度存在变异,在树干不同高度处存在显著的株间变异和径向变异。落叶松树干基本密度在纵向呈现逐渐递减趋势,而樟子松呈现...

[目的]拓展木材显微切片的染色方法。[方法]比较研究了番红(Safranine O)、固绿(Fast Green FCF)和阿利新蓝(Alcian Blue 8GX)三种染料对樟子松木材切片的染色效果。[结果]单一染料染色时,番红对木质化程度高的厚壁细胞上色效果较好,阿利新蓝对木质化程度低的薄壁细胞上染较好,固绿介于两者之间。两种染料复染时,番红-固绿无法实现不同细胞的区分,仅呈现番红的颜色;而番红-阿利新蓝可以区分厚壁和薄壁细胞,厚壁细胞(管胞和射线管胞)呈红色,薄壁细胞(射线薄壁细胞和泌脂细胞)呈蓝绿色。进一步通过冰乙酸为复染提供一个酸性环境,改进了番红阿利新蓝双染方法。当冰乙酸含量为13%～17%时,能达到理想的染色效果,能够更加清晰地区分厚壁和薄壁细胞。分别将番红、固绿和新蓝用于已解离的管胞染色,新蓝对管胞的染色效果最好,番红染色效果比新蓝略差,固绿染色效果远低于新蓝和番红。[结论]番红对木质化程度高的厚壁管胞染色效果最好;新蓝对木质化程度低的薄壁细胞染色效果最好。改进后的番红-新蓝双染能清楚地区分木材中的厚壁和薄壁细胞。木材细胞对不同种类染料的响应各异,同时也受染色介质影响。研究结果为木材切片细胞识别提供简单高效的新方法。

采用ＶＳＴ、ＴＧ和ＤＭＡ对比研究了杨木粉在２００℃高温炭化前后对ＷＰＣ的热稳定性和动态热机械性能的影响。结果表明：炭化处理后的木粉对ＷＰＣ的维卡软化点、热解稳定性和动态热机械性能均得以提升，４０目、６０目和８０目木粉所对应ＷＰＣ的维卡软化温度分别增加了５．９０％、６．００％和６．５６％；同一木粉粒径下，ＷＰＣ的第一、二热降解温度最大峰值分别比未处理前的样品升高５．５４℃和３．８８℃，ＷＰＣ的储能模量也从３５０７ＭＰＡ显著提高至５７１６ＭＰＡ，且界面结合能力也相应提升。

对以热处理介质为空气和N2下落叶松木材(热处理温度180～240℃,热处理时间4 h)的抗胀缩率(ASE)、结晶度及红外光谱进行测定和表征。结果表明:相同热处理时间下,随着热处理温度的升高,在180～220℃范围内,无论热处理介质是空气或N2时,落叶松木材的ASE值均达60%以上,介质为N2的木材的ASE值低于空气的;红外吸收光谱表明,3 380 cm-1附近—OH基团的伸缩振动强度随着热处理温度的升高而减少且变化显著,1 730 cm-1附近羰基随温度的升高吸收强度降低,相同条件下N2保护下羟基和羰基吸收峰强度高于空气的;落叶松木材在热处理时间相同的情况下,经过不同超高温度的处理后,木材结晶...

对不同培育措施的人工林樟子松管胞形态特征指标进行测试和分析,探讨了培育措施对人工林樟子松木材管胞形态特征的影响.结果表明:不同的培育措施(初植密度、间伐强度、坡向、坡位)对樟子松人工林木材的绝大多数管胞形态特征指标有很大的影响,其中初植密度对管胞长度、管胞直径的影响差异显著;间伐强度和坡位对管胞直径的影响差异显著;坡向对管胞长度、管胞直径、长宽比的影响差异都达到显著水平;其余指标差异不显著.可选择1 5m×1 0m、轻度间伐、阳坡、坡下林分进行定向培育,加快树木生长,从而培育高产、优质的樟子松用材林

采用近红外光谱技术对乙酰化大青杨和樟子松木材的增重率进行快速预测。在近红外波长780~2 500 nm范围内,利用偏最小二乘法(PLS)建立木材横切面原始光谱及不同预处理(一阶导数、二阶导数、归一化处理和消噪)光谱乙酰化木材增重率数学模型,并进行比较分析。结果表明:乙酰化大青杨和樟子松木材分别选用归一化处理光谱和消噪光谱建立的增重率校正模型预测效果较好,预测模型相关系数(R)分别为0.90和0.70,预测标准差(RMSEP)分别为1.007 2和1.301 2,其中乙酰化大青杨木材增重率预测模型实测能力较佳,表明利用木材横切面近红外光谱建立的数学模型可以实现乙酰化木材增重率的快速预测。

【目的】木材密度不仅与木材的各种材性密切相关，而且是衡量木材质量与价值的重要指标。采用近红外光谱（Near infrared spectroscopy, NIRS）分析技术能够快速、高效地预测木材密度，避免了传统试验中繁琐的检测步骤。长短期记忆网络(Long short-term memory network, LSTM)作为循环神经网络(Recurrent neural network, RNN)的变体，不仅可以学习序列数据之间的高阶特征信息，而且克服了RNN中的长距离依赖、梯度爆炸与梯度消失等问题。将LSTM与NIRS结合，提出一种能够准确预测樟子松木材气干密度的无损检测技术，为提高NIRS模型预测木材气干密度精度提供理论依据。【方法】该研究以樟子松木材样本为研究对象，用近红外光谱仪获得106个樟子松样本的光谱数据，并在恒温（20±2℃）恒湿（65%±3%）的环境下测定样本的气干密度。通过对比多组预处理方法和特征选择方法，采用Savitzky-Golay卷积平滑（Savitzky-Golay smoothing,SGS）等方法进行预处理，采用竞争性自适应加权算法（Competitive adaptive reweighted sampling, CARS）进行波段选择，剔除NIRS数据中的高频噪声与冗余信息，提升光谱数据质量、建模速度与精度。为验证LSTM模型预测能力，将其与偏最小二乘回归(Partial least squares regression, PSLR)、卷积神经网络(Convolution neural network, CNN)等建模算法对比分析。上述3种算法被分别应用于建立樟子松木材气干密度近红外预测模型。【结果】基于上述3种建模方法建立的NIRS模型均可实现樟子松气干密度的有效预测。且LSTM模型的预测精度与回归拟合度均优于PLSR与CNN模型。其中SGS+CARS处理后的LSTM模型的预测精度最高、泛化性能最强、拟合效果最好（R2=0.959,RMSEP=0.005,RPD=5.033）。【结论】通过对樟子松木材光谱数据与气干密度的采集，建立了一种新型的基于NIRS分析技术与LSTM的木材气干密度检测方法。LSTM预测模型相较于传统的回归模型，模型的预测精度更高，回归效果更好，鲁棒性更强。该检测方法既可保证木材的完整性，又可以提高气干密度的预测精度，实现了对樟子松木材气干密度的快速无损检测，为木材近红外光谱分析提供了可参考的模型与理论依据。

【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687.8eV的C—F特征峰和689.2 eV的C—F_2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。图5表2参22

【目的】探究脱色伴随的变色泡桐木材材色、组分结构和热稳定性变化特点,旨在为泡桐脱色工艺方法提供科学依据和理论支撑。【方法】以兰考泡桐变色木材为试验材料,通过构建脱色处理体系(过氧化氢H_2O_2、次氯酸钠Na Cl O、亚氯酸钠Na Cl O_2为脱色剂,30、50、70℃为温度条件),分析脱色前后样品的色差指标和化学组分变化,采用热重分析仪分析脱色前后样品的热稳定性。【结果】H_2O_2脱色后色差值达到了23.84,亮度和白度均有很大程度的提高,H_2O_2脱色后纤维素含量达到了63.62%,增加了15.72%,抽提物由3.18%减少至0.12%;Na Cl O_2脱色后,木质素含量降低了4.78%;Na Cl O脱色后纤维素含量为51.02%,仅增加了4.02%,木质素共减少了2.15%,抽提物含量为2.75%,仅减少了0.43%。温度变化条件下,亮度和色差均在70℃时达到最大。傅里叶红外光谱特征显示,在不同脱色条件下,纤维素的红外吸收特征峰呈现不同的变化趋势,脱色样品中半纤维素的特征吸收峰羰基的C=O伸缩振动峰明显减弱,证明脱色一定程度降解了半纤维素,Na Cl O_2脱色后木质素酚醚键C—O—C的伸缩振动峰减弱,进一步验证了木质素含量降低的结果。TG和DTG曲线显示脱色前后以及不同脱色条件获得的样品热解特性有差异,H_2O_2和Na Cl O脱色后热解起始温度高于未处理材,Na Cl O_2脱色后热解起始温度低于未处理材,50℃条件下脱色后样品的热解起始温度略高于30℃和70℃条件下。【结论】不同脱色剂脱色条件下,H_2O_2脱色效果最佳;温度变化条件下,Na Cl O_2在70℃时脱色效果最好;脱色后纤维素相对含量大幅增加,木质素和抽提物相对含量减少;傅里叶红外光谱验证了脱色材主成分的变化,从基团变化的角度揭示材色变化的机理;H_2O_2和Na Cl O脱色的样品热稳定性有所提升,Na Cl O_2脱色使得热稳定性略有下降。

研究了分离自仔猪肠道的乳酸菌L5和L7对低pH值、胆盐的耐受性。结果表明,pH值在2.5、3.5 和4.5时,L5菌株处理1 50 min对其无显著影响,在pH 1.5时经30 min处理,L5仍可维持较高的存活率;L7菌株在pH 3.5和4.5条件下经150 min处理后可保持较高的存活率,而在pH 1.5和2.5条件下经处理30 min后菌株数量显著下降。胆盐对L5和L7菌株的生长有一定影响,但低浓度短时间内影响较小。在同一胆盐浓度下,随培养时间的增长,活菌数下降。当胆盐浓度高于0.2%时,L5和L7菌株的生长极差。热稳定性试验结果表明,L5菌株在50℃下可成活,且呈正常生长趋势,但其对8...

为扩大米糠蛋白在食品工业的应用范围,利用乙酸酐对米糠蛋白进行酰化改性处理,改变米糠蛋白的功能性质。通过单因素试验,确定了乙酸酐酰化改性米糠蛋白的最适反应条件:米糠蛋白质量浓度为60mg/mL,反应温度30℃,乙酸酐添加量为蛋白质质量的20%。在最适反应条件下,分别反应30和60min,制得酰化度分别为52.9%和78.3%的乙酰化米糠蛋白。对上述2种乙酰化米糠蛋白制品的溶解性、乳化性、起泡性等功能性质进行评价,结果表明:乙酰化改性对米糠蛋白的溶解性、乳化稳定性以及起泡性均有一定改善,而酰化米糠蛋白的乳化活性、泡沫稳定性随着酰化程度的提高有所下降。