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[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
罗瑜莹 肖生苓 李石磊
本研究以木纤维、木粉、发泡剂、胶黏剂等为原料,采用微波成型工艺制备木纤维多孔缓冲材料,系统研究了材料配比对木纤维多孔缓冲材料特性的影响规律,获得了优化的材料配方。结果表明:采用正交试验法优选得出基于微波成型工艺的木纤维多孔缓冲材料最佳配方为木纤维用量6.8%,加水量61.8%,AC用量1.6%,木粉用量9.0%,由此配方制得试样的密度为1.47×105 g·m-3,0.17 MPa应力所对应的缓冲系数为6.52,平均回弹率为75.6%。与传统热压成型工艺相比,微波成型工艺可以降低98%以上的能耗,对工业化
关键词：
多孔缓冲材料 微波成型 配方 正交试验
[期刊] 林业科学
[作者]
罗瑜莹 肖生苓 李琛 陈艳娜
【目的】借助适当的泡孔参数表征手段,探究纤维多孔缓冲包装材料的泡孔参数(孔隙率和孔径大小及分布)与其力学性能的关系,为制备出性能优良的纤维多孔缓冲包装材料提供理论依据,为进一步研究和揭示纤维多孔缓冲包装材料的发泡机制提供参考,以推动绿色环保缓冲包装材料的发展。【方法】以木粉和废瓦楞纸浆为主要原料,同时添加发泡剂等辅料,采用热压成型方式制备出具有不同孔隙结构的发泡材料,使用Image Pro Plus 6.0图像处理软件对材料的显微图像进行处理与分析,得出不同材料的泡孔结构参数,即孔隙率和孔径大小及分布,通
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王哲 杨洪秀 李琛 高珊
【目的】植物纤维多孔材料的制备通常采用热分解型化学发泡剂，研究碳酸氢铵（NH4HCO3）、碳酸氢钠（NaHCO_3）、偶氮二甲酰胺/碳酸氢钠（AC/NaHCO_3）以及AC/NaHCO_3不同复配比例对植物纤维多孔材料的泡孔结构及缓冲性能的影响。【方法】以漂白针叶木浆为主要原料，添加NH4HCO3、NaHCO_3、AC/NaHCO_3 3种不同的发泡剂，以及AC/NaHCO_3不同复配比例条件下，采用微波成型工艺制备植物纤维多孔材料。利用Image Pro Plus 6.0软件对植物纤维多孔材料泡孔的显微图像进行处理分析，得到孔隙率、孔径大小及泡孔分布等参数；通过静态压缩测试分析材料力学性能和单位体积变形能。【结果】对比3种发泡剂试样，AC/NaHCO_3复配发泡剂制备的植物纤维多孔材料具有较高的孔隙率且泡孔分布较均匀，得到最小缓冲系数为4.93，具有良好的缓冲特性；对比AC/NaHCO_3 3种不同配比的试样，得出比例为2∶1及3∶1时发泡效果较好，泡孔分布较均匀，其中AC/NaHCO_3比例为2∶1时材料得到的最小缓冲系数最小，缓冲性能良好。【结论】AC/NaHCO_3复配发泡剂能在更大温度范围内持续产生气体，且AC/NaHCO_3比例为2∶1时，发泡剂发气均匀，制备的植物纤维多孔材料泡孔分布均匀性更好，材料缓冲性能优良，此结果可为研究发泡剂对植物纤维多孔材料的泡孔结构及缓冲性能的影响提供参考。
关键词：
植物纤维 发泡剂 泡孔结构 缓冲性能
[期刊] 林业科学
[作者]
胡建鹏 郭明辉
以木质纤维为基体,Fenton试剂化学改性后的工业木质素为黏结相,采用"高速混合-平板热压"的工艺技术路线制备环保型木质基复合材料。采用正交试验设计及极差分析,探索性能优良的环保型材料的制备工艺,通过傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、动态热机械分析(DMA)、环境扫描电镜(SEM)对材料的化学组分、聚集态结构、动态热机械性能以及微观形貌特征进行表征。结果表明:1)在氧化改性工业木质素填加量25%、板坯含水率20%、热压时间7min、热压温度170℃的工艺条件下,木质基复合材料的理化性能能够满足GB/T11718—2009中干燥状态下使用的普通型中密度纤维板(MDF-...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
胡建鹏 郭明辉
为探讨生物质资源对复合材料界面与综合性能的影响,采用平压法制备木纤维-木质素磺酸铵-聚乳酸复合材料,分析聚乳酸(PLA)添加量、氧化改性木质素磺酸铵(MIL)添加量和热压时间对复合材料理化性能的影响规律,并用响应曲面法构建上述工艺因子与响应值间的二次回归模型,进行多指标的模型可靠性分析,优化得出复合材料制备工艺。结果表明:单因素试验范围内,工艺因子对复合材料理化性能影响显著,其中PLA添加量30%、MIL添加量20%~25%、热压时间7~9 min时,复合材料性能显著提升;分别以静曲强度、内结合强度、24 h吸水厚度膨胀率为响应值的3组二次回归模型均在0.01水平显著,模型准确可靠,可用于分析...
关键词：
木质素磺酸铵 复合材料 响应曲面法
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王正 赵行志 郭文静
该文利用聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯等 3种回收塑料与木材纤维复合制备复合材料 ,分析不同回收塑料种类、木材纤维与塑料不同质量比和热压温度等工艺条件对复合材料物理力学性能的影响 .结果表明 :3种回收塑料中回收聚苯乙烯塑料性能最好 ,回收聚丙烯塑料其次 ,回收聚乙烯塑料最差 .木塑质量比 5 0∶5 0效果最好 .塑料含量低时 ,内结合强度和拉伸强度低 ,吸水厚度膨胀率高 ;塑料含量过高时 ,静曲强度和弹性模量降低 .热压温度在1 90℃效果最好 .温度过低时 ,静曲强度、弹性模量、拉伸强度和内结合强度较差 ;温度过高时 ,木材纤维降解加剧 ,塑料少量溢出 ,性能反而有所下降 .通过极差和方差分析...
[期刊] 林业科学
[作者]
徐康 吕建雄 李贤军 吴义强 刘元
以速生人工林I-69杨为研究对象,利用自主研制的木材高强度微波改性预处理设备,采用响应曲面优化法研究木材初始含水率、微波辐射功率和辐射时间对木材渗透性的影响规律,获得优化的杨木微波预处理条件,并揭示高强微波预处理对杨木微观构造的影响。结果表明:1)高强微波预处理能显著提高杨木横向渗透性;2)随着木材初始含水率增加,杨木渗透性呈先增加后减小的趋势,随着微波辐射功率和辐射时间的增加,杨木渗透性整体呈现增加趋势;3)通过高强微波预处理,可使杨木的24 h常压吸水增重量增加约50%,较优的木材初始含水率、微波辐射功率和辐射时间控制区间分别为25%~65%,10~20 kW,60~90 s;4)优化的杨...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
曾淑薇 车丽 黄琪琳 赵思明
以大米为原料，采用脉冲微波宽度、微波剂量、微波时间、脉冲间歇时间等单因素试验，研究脉冲微波对大米害虫米象(Sitophilus oryzae)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)致死率、米温、大米的碎米率和爆腰率及其感官品质的影响。结果表明：随着脉冲微波强度的增加，米象和寄生曲霉致死率明显升高，虫卵孵化率显著降低，感官品质变化不大，米温逐渐升高，碎米率和爆腰率有所升高。通过正交试验确定大米杀虫防霉最优工艺为：脉冲微波剂量7.5 W/g、脉冲宽度300 ms、间歇时间50 ms、脉冲微波总时间30 s，此时害虫和霉菌致死率分别可达100.0%、83.2%，米温53.8 ℃...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
曾淑薇 车丽 黄琪琳 赵思明
以大米为原料,采用脉冲微波宽度、微波剂量、微波时间、脉冲间歇时间等单因素试验,研究脉冲微波对大米害虫米象(Sitophilus oryzae)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)致死率、米温、大米的碎米率和爆腰率及其感官品质的影响。结果表明:随着脉冲微波强度的增加,米象和寄生曲霉致死率明显升高,虫卵孵化率显著降低,感官品质变化不大,米温逐渐升高,碎米率和爆腰率有所升高。通过正交试验确定大米杀虫防霉最优工艺为:脉冲微波剂量7.5 W/g、脉冲宽度300ms、间歇时间50ms、脉冲微波总时间30s,此时害虫和霉菌致死率分别可达100.0%、83.2%,米温53.8℃,碎米率...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
林斌 翟学勇 李瑞 孙立鹏 张元婷 尹玉雪 刘镇波
【目的】为了探究工艺因子对复合材料声学振动性能的影响,优化复合材料制备工艺条件参数以提高复合材料声学振动性能。【方法】按照单板层积材结构设计制备桦木单板/玻璃纤维复合材料。利用双通道快速傅里叶变换频谱分析仪(FFT)对复合材料的声学振动性能进行检测,以比动弹性模量(E/ρ)、弹性模量和剪切模量的比值(E/G)、声辐射品质常数(R)、损耗角正切(tanσ)、声速(v)归一后的综合得分值为响应指标,分析热压时间、热压压力、施胶量对复合材料的声学振动性能的影响。在单因素实验的基础上,利用响应面分析法建立工艺因子和响应值的二次回归模型,优化复合材料的制备工艺条件。【结果】单因素实验范围内,在热压时间10～25 min、热压压力0.6～1.3 MPa、施胶量140～180 g/m~2时,复合材料声学振动性能显著提升,说明实验的工艺因子对复合材料声学振动性能影响显著。利用Design-Expert软件对复合材料的声学振动性能测试结果进行二次多项式回归拟合,剔除对模型影响不显著的因素,建立了复合材料综合得分值的响应面模型。通过响应面模型优化后的最佳工艺条件为:热压时间24.5 min、热压压力1.3 MPa、施胶量180 g/m~2,此条件下复合材料的E/ρ为25.27 GPa,E/G为15.99,R为6.48 m~3/(Pa·s~3),tanσ为0.001 25,v为5 026.55 m/s,综合得分值可达到98.19。【结论】综合得分值的模型P
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张绍英 顾杰
介绍了可降解地膜的应用和发展，分析了可降解地膜制造和使用中的问题，提出了一种新的生物材料地膜成型原理──田间成型湿铺。研究了各种成膜材料对成膜工艺及膜性能的影响，并进行了相应的成膜工艺和模拟失效试验。田间成型湿铺工艺减少了成膜周转环节，降低了对膜强度的要求，有利于生物材料在地膜生产中的应用。
关键词：
地膜覆盖 生物材料 降解
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈复明 王戈 李贤军 程海涛 田根林 张文福
运用模糊综合评判理论,以天然纤维织物复合材料力学性能为依据,建立材料制备工艺的多因素单层次隶属函数评判模型;并对热压3要素和铺装方式进行了综合模糊评价,得到了制备工艺最优排序。测试了不同层数的复合材料,从宏观层面验证了模型的准确性;并应用场发射环境扫描电镜(FESEM)对7.5 Nm和13.5 Nm纤维增强体的拉伸断面进行了表征,进一步从微观层面解释了评判结果的可靠性。结果表明,最优工艺为:热压压力3 MPa,热压温度120℃,热压时间5 min,铺装方式[(0/90)]7。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王全亮 肖生苓
以重载纤维模塑材料为研究对象,采用多通道温度传感器和称重法测定材料不同位置的温度与含水率变化,研究了重载纤维模塑材料热压成型传热过程的影响因素,揭示了材料内部温度随含水率变化的规律。研究结果表明:热压过程中,重载纤维模塑材料芯层温度变化包含快速升温、过渡、温度维持和后升温4个阶段;浆种木素含量越低,升温段的升温速率越快;提高热压温度和热压压力均会导致芯层汽化温度升高,降低热压温度、热压压力或定量均能缩小表层与芯层温度差;热压过程中,重载纤维模塑板坯由表层至里层,温度逐渐降低,含水率逐渐升高;芯层温度与热压
[期刊] 林业科学
[作者]
彭霄鹏 聂双喜 刘璟 崔颖
【目的】将微波加热与甘油利用相结合的综合炼制工艺用于木质纤维素生物质预处理,探索其在燃料乙醇制备中的可行性,为实现经济可行、经济有效的木质纤维素生物质酶解预处理技术和生物燃料生产提供基础信息。【方法】以银腺杨、日本落叶松、刚竹和柳枝稷为试验材料,采用微波液化法对其进行液化处理,将液化产物分为纤维素、半纤维素和木质素组分,并对纤维素纤维组分进行综合表征。【结果】化学分析结果表明,纤维素纤维具有较高的葡聚糖含量;红外光谱显示,木质素和半纤维素的信号逐渐减弱,说明半纤维素和木质素经液化处理后有效脱除; XRD分析结果表明,纤维素纤维结晶度高、表面积大。【结论】相比原木质纤维素生物质,银腺杨、日本落叶松、刚竹和柳枝稷4种原材料纤维素纤维的酶解糖化效率均有不同程度提升(最高酶解转化率可达70%),液化固体产物——纤维素纤维在制备燃料乙醇中具有广阔的潜力和前景。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵广杰 刘文静
为探讨用木质生物质替代石油等化石资源,制备新型功能化活性碳纤维材料,系统归纳了木质碳纤维在以下几方面的研究现状与发展趋势:1)以木质生物质为原料,通过固化、炭化,物理、化学活化处理,制备活性木材液化物碳纤维;2)通过孔隙调整、表面改性和离子化处理,对活性木材液化物碳纤维进行功能化处理;3)活性、功能化处理对木质碳纤维的晶体结构、表面含氧基团结构、孔隙结构和表面形态结构、物理性能和吸附性能、环保和抗菌功能的影响。并在此基础上,提出了今后一段时期内木质碳纤维的活化、功能化研究存在的科学问题与思考。
关键词：
木质碳纤维 活性 功能化
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