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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘明辉 洪璐 张倩 孙德林
以速生杉木为基材，采用低分子量酚醛（ＰＦ）树脂浸泡及热压密实工艺对其进行表面改性处理，并对改性后材料的基本性能进行检测，研究了改性过程中压缩率与树脂浓度对改性材基本性能的影响。结果表明：试件密度随压缩率与树脂浓度的增加而增加，其中压缩率的影响更为明显；随压缩率和树脂浓度的提高，其弹性模量、静曲强度以及硬度不断增加，当树脂浓度为５０％、压缩率为１０％时，弹性模量、静曲强度、径面硬度、弦面硬度和端面硬度分别增加了８８．６９％、６６．０７％、２５．６０％、２９．７２％和４２．９１％。同时，改性材表面耐磨性随树脂浓度的增加而有显著提高，但受压缩率的影响很小。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
全鹏 李芸 曹敏 姜成宇 刘元 胡进波 李贤军
本研究以脲醛(UF)树脂改性杉木为研究对象,采用高温过热蒸汽对其进行热处理,系统研究了热处理温度和时间对UF树脂改性杉木力学强度的影响规律。结果表明:与杉木对照材相比,UF树脂改性杉木力学强度显著提高;高温热处理使杉木浸渍材的力学强度降低;随着温度升高和时间延长,杉木浸渍材的抗弯弹性模量和强度、顺纹抗压强度和横纹抗压比例极限应力均呈明显下降趋势;经热处理后,UF改性杉木抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度最大分别可降低11.4%、65.1%和17.3%,横纹全部弦向和径向抗压比例极限应力最大分别可降低60
关键词：
杉木 UF树脂改性 热处理 力学性能
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
全鹏 李芸 牟玉姝 刘元 胡进波 李贤军
以脲醛(UF)树脂改性杉木为研究对象,采用高温过热蒸汽对其进行热处理,系统研究了热处理温度和时间对UF树脂改性杉木吸湿性和耐湿尺寸稳定性的影响规律。结果表明:与杉木对照材相比,UF树脂改性杉木吸湿性降低,耐湿尺寸稳定性提高;高温热处理能降低UF树脂改性杉木的吸湿性,提高其耐湿尺寸稳定性;与热处理时间相比,高温热处理温度对UF树脂改性杉木的吸湿性和耐湿尺寸稳定性的影响更大,随着热处理温度的升高,UF树脂改性杉木的平衡含水率、弦向湿胀率、径向湿胀率和体积湿胀率均呈先下降后升高的趋势;与杉木对照材相比,热处理UF树脂改性杉木的平衡含水率、弦向、径向湿胀率和体积湿胀率最大分别降低了39.00%、62.02%、69.89%、59.99%;与未经热处理的UF树脂改性杉木相比,热处理UF树脂改性杉木的平衡含水率、弦向、径向湿胀率和体积湿胀率最大分别降低了28.71%、53.42%、65.85%、54.32%。
[期刊] 林业科学
[作者]
贺颖奇 王鲁飞 张亚梅 余养伦 于文吉
【目的】以人工速生林杨木为研究材料，利用定向重组技术开发高硬度重组木，揭示压缩率对杨木重组木表面硬度的影响规律，为杨木表面改性及其重组木制备工艺优化提供可靠的方法和科学依据。【方法】利用定向重组技术制备压缩率50%、55%和59%共3种杨木重组木，选取杨木、红榉和俄罗斯柞木为对照样，采用万能力学试验机测定3种木材和3种不同压缩率杨木重组木样品表面的金氏硬度；应用超景深三维显微镜、场发射扫描电镜观察样品表面的宏观和微观形貌以及样品金氏硬度测试过程中破坏面的宏观和微观形貌；运用压汞法（MIP）测试样品孔隙率；使用激光共聚焦显微镜（LSCM）和透射电子显微镜（TEM）表征酚醛树脂在重组木中的分布情况。【结果】杨木重组木的金氏硬度随压缩率增大而增大。与杨木相比，压缩率59%杨木重组木的金氏硬度增加12.63倍，其硬度高于俄罗斯柞木和红榉。金氏硬度测试时的应力-应变曲线显示，压缩率越大，重组木的比例极限应力越大。场发射扫描电镜和超景深三维显微镜观察可知，杨木原木的破坏面呈韧性断裂，制备的重组木随压缩率增大其破坏模式逐渐变为脆性断裂。压汞法（MIP）测试样品孔隙率可知，定向重组可显著降低杨木的孔隙率，压缩率越大，重组木的孔隙率越低。激光共聚焦显微镜（LSCM）和透射电子显微镜（TEM）观察可知，随压缩率增大，酚醛树脂沿胶层带分布的宽度和深度逐渐增加，且渗透到导管、木射线和纤维细胞的细胞腔中。通过纳米压痕测试重组木细胞壁力学性能，当重组木压缩率为55%、施胶量为15%时，其细胞壁硬度和弹性模量相较原木分别提高54.65%和20.14%。重组木表面硬度增大主要是因为杨木经定向重组后，其导管和木纤维细胞被压缩密实，孔隙率降低，单位体积内的细胞实质密度增加，细胞之间的结合面积增大，连接更紧密；同时，引入的酚醛树脂不仅将压缩的细胞结构固定，而且通过形成的胶钉可提高细胞之间的连接强度，浸入细胞壁的酚醛树脂还能够增强其硬度和弹性模量，从而赋予重组木表面较高的硬度。【结论】定向重组技术可有效解决速生人工林杨木木材材质软、表面硬度低的问题，且可通过控制压缩率调控重组木硬度，以满足不同应用场景对材料硬度的需求。
关键词：
速生杨木 定向重组 压缩率 硬度 重组木
[期刊] 林业科学
[作者]
黄艳辉 费本华 余雁 赵荣军 王小青
采用水溶性低分子质量酚醛树脂处理杉木试样,使用纳米压痕测试技术对其管胞细胞壁的弹性模量和硬度进行测试。结果表明:处理试样管胞细胞壁的平均弹性模量和硬度比对照试样分别增加了32.94%和32.93%。使用紫外显微分光光度计分析得知,处理试样管胞细胞壁的吸光度远高于对照试样,说明低分子质量的酚醛树脂能够扩散进入到纳米级孔隙的杉木管胞细胞壁S2层内,并最终引起细胞壁力学性质的增加。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李万菊 王昊 安晓静 王汉坤 余雁
为研究糠醇改性竹材的可行性及催化剂的催化效果,分别以马来酸酐和自主研发的复配有机酸为催化剂,通过真空加压浸渍工艺对竹材进行糠醇树脂改性处理,并对改性后竹材的物理、力学及防霉性能进行测试。结果表明:1)改性后竹材的增重率分别达到31.03%和25.41%;2)除尺寸稳定性外,改性竹材的大部分性能都有明显改善,即平衡含水率降低约49%,抗弯强度、弹性模量和顺纹抗压强度均有较大幅度提高,但抗压弹性模量变化不显著;3)马来酸酐为催化剂的糠醇树脂改性竹材的力学性能改善程度优于复配有机酸;4)改性后竹材对霉菌的防治效力达100%;5)糠醇改性对竹材尺寸稳定性有显著的负面影响;6)复配有机酸的催化效果可以与...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
岑路梅 林剑
【目的】为提高速度材杉木利用价值，探究柠檬酸预处理和热压缩处理对杉木压缩变形的影响，从而改善其密度低、尺寸稳定性差和力学性能不佳等缺点。【方法】采用柠檬酸预处理和热压缩，通过调控柠檬酸质量分数和热压温度制备杉木压缩材，并测定压缩材的吸水回复率和吸湿回复率。采用应力松弛测试和傅里叶红外光谱探究柠檬酸预处理杉木压缩材的变形固定机理，并表征杉木压缩材的物理力学性能。【结果】柠檬酸预处理杉木压缩材吸水回复率随着柠檬酸溶液质量分数的增加先减小后略微增加，随着热压温度的升高而降低，且吸水和吸湿回复率最低分别为10.78%和1.38%。柠檬酸预处理过程杉木细胞壁组分产生微量降解，切断杉木细胞壁组分之间少部分连接而释放压缩过程产生的内应力。此外，柠檬酸可能与杉木中的少部分游离羟基酯化反应形成交联网络。在热压过程中，填充在木材细胞壁间隙中的柠檬酸酯化生成的聚合物在高温下发生软化并流动，促进了木材内应力的释放，最终固定杉木压缩材形变。杉木压缩材的密度随压缩率的增大而增大，并在压缩率为50%时达到最大值0.717 g/cm~3，相较于未处理材密度提高了94.8%，同时其抗弯强度提高了70.6%，抗弯弹性模量提高了278.2%，硬度整体提高了52.5%。【结论】柠檬酸预处理能够较好地实现杉木压缩材的变形固定，杉木压缩材的物理力学性能得到显著提升，本研究结果可为速生材杉木高值化利用提供理论支撑与技术参考。
[期刊] 林业科学
[作者]
吴玉章 松井 宏昭 片冈 厚
研究了低分子量酚醛树脂对杉木木材的浸注性及树脂在木材内的分布状态 ,并对苯醇抽提前处理法、常压浸渍和真空浸注的效果进行了评价。无论抽提处理与否 ,常压浸渍的树脂水溶液充填率为理论最大浸注量的 1 0 %左右 ,而真空浸注可达到 90 %以上 ,真空浸注效果明显 ;无论是常压浸渍还是真空浸注 ,抽提处理后树脂的浸注性有很大改善 ,但常压浸渍的效果不是非常明显。软X射线解析样品纵向树脂分布状态结果表明 :无论是否经过抽提处理 ,在常压浸渍的情况下 ,树脂主要分布在样品的端部 ,而经过真空浸注处理 ,树脂注入的深度增加 ,尤其经过抽提处理后树脂可达到样品中心。由此可见 ,抽提处理和真空浸注并用 ,使...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张宇 母军 李思锦 赵阳
为了有效利用热解技术处理废弃人造板,采用气质联用技术对比分析桉木、添加质量分数10%脲醛(UF)树脂的桉木、添加质量分数10%三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂的桉木、UF树脂、MUF树脂的热解液组分。结果表明:桉木热解液成分复杂,其中2,5-二甲基呋喃的相对含量达到27.56%,3-甲基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮和4-(2-氧代)-2-环己烯-1-酮的相对含量分别为7.04%和7.02%,2,6-二甲氧基苯酚的相对含量为9.48%。添加UF树脂的桉木热解液检测到含氮物质的相对含量比桉木热解液增加22.93%,该热解液有望用于肥料生产和土壤改良;添加MUF树脂的桉木热解液出现了木糖、丁内酯等桉...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
沈隽 何先楠 王国霖 陈宇
【目的】通过三聚氰胺对木质素酚醛树脂（LPF）改性，提高LPF的胶合性能，降低固化温度，为人造板的绿色生产和节能降耗提供新思路。【方法】对比三聚氰胺与（苯酚+木质素）、三聚氰胺/（苯酚+木质素）与甲醛不同摩尔比对三聚氰胺改性木质素酚醛树脂（MLPF）的性能影响，得到MLPF的最佳合成条件。并与相同酚醛比和木质素取代率的酚醛树脂（PF）和LPF进行性能对比，利用FTIR和DSC对PF、LPF和MLPF的结构和固化温度进行比较分析。【结果】当三聚氰胺与（苯酚+木质素）的摩尔比为4∶6、三聚氰胺/（苯酚+木质素）与甲醛的摩尔比为1∶2时，MLPF的凝胶时间最短，为318.62 s，所压制的MLPF胶合板干、湿胶合强度为2.04和1.43 MPa，甲醛释放量为0.088 mg/m3，且与PF和LPF胶合板相比MLPF的胶合强度更高，满足GB/T14732—2017和GB/T 9846—2015国家标准性能要求。FTIR结果显示，相较于PF和LPF,MLPF在3 327 cm-1和3 214 cm-1处拥有属于-OH和-N-H的双峰，在1 079 cm-1和1 036 cm-1处出现的N-C-N特征峰以及在809 cm-1处属于三嗪环面外震动的吸收峰，都证明了三聚氰胺经过羟甲基化并参与到MLPF的合成中。DSC结果显示，经过三聚氰胺改性后的MLPF放热峰值温度出现在140℃，其固化温度相较于LPF和PF分别降低了17.16%和22.22%。【结论】三聚氰胺的加入使得MLPF的凝胶时间更短，固化温度更低，MLPF胶合板的性能相较于LPF无论是胶合强度还是耐水性均有明显提升。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王蕊 田飞宇 徐德良 徐信武
[目的]研究薄木初含水率对三聚氰胺甲醛树脂浸渍后性能的影响,为薄木贴面的应用提供参考。[方法]以杨木、海棠木、松木薄木为材料,采用三聚氰胺甲醛树脂浸渍处理,制备装饰用浸渍薄木,研究薄木的初含水率对浸渍薄木的表面微观形貌、浸胶量、预固化度、挥发物含量以及浸渍薄木覆面纤维板贴面性能的影响。[结果]在相同浸渍工艺条件下,随着初含水率(0%～30%)的提高,浸渍薄木的浸胶量降低,杨木浸胶量从72.0%降低到59.3%,海棠木浸胶量从94.2%降低到84.4%,松木浸胶量从103.4%降低到86.1%;预固化度减小,杨木预固化度从20%降低到15%,海棠木预固化度从30%降低到19%,松木预固化度从由13%降低到6%;挥发物含量略有提高,杨木挥发物含量从8%增加到9%,海棠木挥发物含量从9%增加到10%,松木挥发物含量从8%增加到9%;贴面胶合强度呈先增大后减小的趋势,表面胶合强度最高可达2.1 MPa。[结论]为确保浸渍薄木的贴面性能,建议薄木初含水率控制在10%～20%。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
于红卫 刘志坤 方群 罗从军 沈哲红 鲍滨福
利用淀粉和碱木素改性酚醛树脂,讨论了各种因素对该胶黏剂所压制的胶合板的胶合强度、甲醛释放量的影响;并采用差示扫描量热(DSC)法探讨了淀粉-碱木素改性酚醛树脂的固化反应过程,运用Kissinger和Ozawa法进行了动力学研究,得到其固化反应活化能,并通过Crane法得到了反应级数。结果表明:该胶所压制的胶合板的胶合强度达到国家一类胶标准要求,甲醛释放量达到国家E1级标准要求;当碱木素用量为质量分数18.00%、羟甲基化产物加入量为质量分数12.00%时,所压制的胶合板的胶合强度最大(其值为1.22 MPa);而当碱木素用量为质量分数18.00%,羟甲基化产物加入量为质量分数9.00%时,胶合...
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
马掌法 李延军 陶金星 丁观芬
用加压浸渍试验方法分别研究了压力、时间和染料溶液质量浓度对速生杉木液体渗透性的影响。结果表明 :①在加压浸渍试验的条件下 ,速生杉木的液体渗透性比之常压法有很大的提高。②外界压力和加压时间对速生杉木的液体渗透性有显著的影响。在一定的外界压力和加压时间范围内 ,速生杉木的液体渗透性随外界压力的增高和加压时间的延长而加大 ,其理想取值为外界压力 0 3～ 0 4MPa ,加压时间 60～ 90min。③染料溶液质量浓度对速生杉木的液体渗透性影响极小。考虑生产实践的要求 ,染料溶液质量浓度以 5～ 1 0g·L-1为宜。图 2表 1参 6
关键词：
杉木 速生材 渗透性 加压法
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
钱俊 俞友明 金永明 楼永生
在实验压机上加装自行设计制造的木材侧向压缩成型设备进行了小径速生杉木材的直接整形试验。对整形后杉木材进行了静曲强度和弹性模量等测试分析 ,得出一种较理想的整形工艺 :整形温度为 1 6 0℃ ,整形速度为 1 0mm·min- 1 ,体积压缩率为 6 0 %。表 3参 5
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