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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
谢拥群 杨文斌 李求根 林小平
因具有"桁架"网状结构的超低密度植物纤维材料在干燥过程中外形尺寸会产生改变,该文研究了干燥温度和应用模具对尺寸稳定性的影响。结果表明:干燥温度低于100℃时,尺寸收缩率与温度之间呈正相关,最大收缩率可超过5%;干燥温度超过100℃时,材料内部出现分层现象。材料置于模具中进行干燥可以消除水平方向的收缩,但高度方向的收缩率大于无模具干燥下的收缩率。
关键词：
干燥 植物纤维 超低密度 尺寸稳定性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
谢拥群 刘景宏 林铭 刘小政 童雀菊
为增强和改变材料的防火性能,利用液体发泡原理,在制备超低密度植物纤维材料过程中添加硅酸钠、硫酸铝。结果表明:添加40%的硅酸钠和相应的硫酸铝可以提高材料的力学性能。其内结合强度从0.1MPa增加到1.0MPa;静曲弹性模量从12.4MPa增加到87.3MPa,静曲强度从0.2MPa增加到7.3MPa;抗压强度(10%压应变)从0.2MPa增加到3.7MPa。阻燃性能得以增强,氧指数达到了42%;在温度低于700℃的范围内,无明显的失重和热解放热现象。
关键词：
液体发泡 植物纤维 超低密度材料 阻燃
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
牛敏 叶书华 谢拥群 吴振增
将植物纤维基超低密度材料浸入硅溶胶中,采用溶胶—凝胶两步法制备具有良好物理性能的复合材料;采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)以及傅里叶红外光谱仪(FTIR)对复合材料的微观构造进行表征.结果表明:凝胶颗粒不仅覆盖、粘附在发泡材料的纤维表面,同时还填充在材料的内部孔隙中,使材料的密实化程度得到提高,衍射强度降低;同时,在复合材料中发现一些硅凝胶的疏水性基团.表明这种方法可提高材料的防水、防霉以及隔热、隔音等性能.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
徐康 吕建雄 李贤军 吴义强
为研究高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响,对速生杨木素材和PF浸渍材进行高温热处理,系统研究杨木素材、PF浸渍材、热处理材和PF浸渍-热处理材的吸水性、线性(径向和弦向)和体积吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性。结果表明:高温热处理可显著降低材料的吸水性、吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性,提高尺寸稳定性。相比于素材,浸水8 d后,PF浸渍材吸水量降低了17.37%,热处理材最高降低了63.8%,PF浸渍-热处理材最高降低了74.7%;PF浸渍材径向、弦向及体积吸水膨胀率分别降低14.71%、36.93%、30.19%,热处理材最高分别降低了64.99%、74.94%、72.33%,P...
关键词：
杨木 高温热处理 PF浸渍材 尺寸稳定性
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
吴振增 谢拥群 陈汀杰 蔡丽丽
以自制硼酸锌作为阻燃协效剂,并将其加到超轻质植物纤维材料中,研究硼酸锌与氯化石蜡的协同阻燃效果.采用粒径分布、红外分析对硼酸锌进行表征,采用扫描电子显微镜、氧指数仪对阻燃样品进行分析.结果表明:该硼酸锌的粒径较小、分布集中在200-500 nm,为三硼氧配阴离子和四硼氧配阴离子聚合而成;硼酸锌与氯化石蜡在纤维材料中分散均匀,能较好地吸附在纤维表面;加入硼酸锌后材料的氧指数有所提高,并使纤维基材料的阻燃等级达到难燃,减少了20%氯化石蜡的使用量.因此,硼酸锌与氯化石蜡对超轻质植物纤维材料具有较好的协同阻燃效应.
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
周凌蕾 史可 何春霞
[目的]为比较不同植物纤维对其聚乳酸（PLA）复合材料性能的影响，选用稻壳、芦苇秸秆、竹3种性能较优的植物纤维和PLA制备高含量植物纤维复合材料（植物纤维含量为50%）。[方法]对植物纤维进行了成分分析，观察了植物纤维PLA复合材料的官能团、微观形貌，测定了复合材料的力学性能、耐水性能和热稳定性。[结果]竹纤维/PLA复合材料具有最好的综合力学性能，其弯曲强度为91.37 MPa，比稻壳、芦苇秸秆纤维/聚乳酸复合材料分别高出17.18%、40.33%；冲击强度为5.06 kJ·m~(-2)，比稻壳、芦苇秸秆纤维/聚乳酸复合材料高出9.49%、53.56%。竹纤维/PLA复合材料的断面微观结构最致密，纤维与PLA结合最好。高含量植物纤维填充会降低复合材料的耐水性和热稳定性，而竹纤维/PLA复合材料能够保持较好的耐水性和耐热性。[结论]3种高含量植物纤维复合材料中，竹纤维复合材料具有最优的综合性能，为后续进一步拓宽聚乳酸复合材料的应用奠定了基础。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王翠翠 张双保 羡瑜 王丹丹 高洁 程海涛
为研究原位沉积对竹、杉木、黄麻３种植物纤维的表面改性效果，采用平压工艺制备了植物纤维增强聚丙烯复合材料，并通过ＳＥＭ、原子力学显微镜、光学纤维接触角测量仪等方法分别表征了植物纤维的表面形貌、表面粗糙度、静态接触角、拉伸性能以及复合材料的断口形貌和力学性能。结果表明：Ｃａ ＣＯ３原位沉积改性对单根植物纤维的表面性能有显著影响，不仅提高了单根植物纤维的拉伸性能，还改善了植物纤维增强热塑性聚合物的界面性能，增强了复合材料的界面强度。原位沉积改性后，３种植物纤维表面均有Ｃａ ＣＯ３附着，杉木纤维的Ｃａ ＣＯ３上载量最高，达１６．０８％；竹纤维最低，为６．９６％。改性竹纤维的表面粗糙度Ｒｑ值降低了３２．．．．
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
蔡丽丽 谢拥群 庄清平 牛敏
以有机混合物(废纸板纤维、聚乙烯醇和聚丙烯酰胺)和无机聚硅酸硫酸铝(PASS)为原料,通过有机--无机杂化,利用液体发泡方法制备出超轻植物纤维基材料。为了研究PASS对超轻植物纤维基材料阻燃性能的影响,首先对PASS的热稳定性、样品燃烧前后的微观形貌以及PASS在纤维管胞内外的厚度进行观察和测量,然后采用锥形量热仪对样品的阻燃性能进行测试。结果表明:PASS具有好的耐高温性能;与有机混合物杂化后具有很好的成膜性,能在纤维表面形成热稳定性涂层;管胞内、外层膜的平均厚度分别为0.182和0.667μm;PASS与氯化石蜡的协效作用显著降低了样品燃烧过程的热释放与质量损失。因此,这种有机--无机杂化...
[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] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
林振 牛敏 谢拥群
对水玻璃的粘度、价键结合能和表面微观形态进行测定和观察,结果表明当水玻璃的添加量为40%时,在溶液pH值为4.6、SiO2浓度为0.5 mol.L-1、干燥温度为95℃的条件下,成品的内结合强度从0.21 MPa提高到1.11 MPa;弹性模量从13.50 MPa提高到70.31 MPa;静曲强度从0.20 MPa提高到5.31 MPa;抗压强度(10%压应变)从0.29 MPa提高到3.25MPa.表明添加水玻璃可以增强植物纤维发泡材料的力学性能.
关键词：
水玻璃 植物纤维 发泡材料 力学性能
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
刘庭菘 王慧 王同属 姜俊 王婕 孙芳利 杨先金
【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
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张静 黄钟惠 肖建平 雷亚芳
【目的】分析热压工艺参数对桑枝重组方材尺寸稳定性的影响,为桑枝重组方材的制备提供参考。【方法】以桑枝为原材料,以聚合异氰酸酯(P-MDI)为胶黏剂,以桑枝重组方材相对湿度在30%-65%-85%调湿过程中逐渐增加和逐渐减小时宽度、厚度方向的湿胀率及干缩率为考察指标,通过正交试验研究施胶量(6%,8%,10%)、密度(0.6,0.7,0.8g/cm3)、热压时间(35,40,45min)及热压温度(150,160,170℃)对制备的桑枝重组方材尺寸稳定性的影响。【结果】施胶量、密度、热压时间对桑枝重组方材宽
关键词：
桑枝重组方材 热压工艺 尺寸稳定性
[期刊] 林业科学
[作者]
孙伟伦 李坚
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...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张健 罗斌 刘红光 李黎
【目的】磨削作为一项木质材料精加工技术,研究木质材料磨削过程中的材料去除行为对提高磨削效率和加工表面质量具有重要意义。【方法】本研究设计了木质材料单磨粒磨削实验平台,采用横向划擦法,利用扫描电镜和3D轮廓仪考察了单磨粒在中密度纤维板(MDF)和红松(Pinus koraiensis)表面形成的划擦痕迹形貌,并测定了相关特征参数,分析了最大磨削深度、沟壑面积对隆起比的影响,并根据磨粒与试件接触过程中磨削力、综合摩擦系数的变化情况,研究磨粒引起的材料变形。定义λ为划擦方向与木材纹理方向之间的夹角。【结果】与金属磨削过程不同,中密度纤维板和红松划擦时形成的隆起区域很小。红松横纹划擦时(λ=90°),被磨粒切刃横向割断的木材在试件表面形成断茬,局部接触区域发生压溃式切削。红松顺纹划擦时(λ=0°),隆起比集中在0～0.05,而中密度纤维板的隆起比呈现高度离散。在对红松进行横纹划擦时,法向磨削力Fn和切向磨削力Ft均呈剧烈振荡,而在中密度纤维板和红松顺纹划擦过程中,Fn和Ft都近似符合正态分布,并且随着磨粒切入试件深度的不断增加,Fn和Ft均随之增大,最大值出现在最大切入深度处附近。就中密度纤维板而言,Fn大于Ft,而红松顺纹划擦时Ft略大于Fn。无论是中密度纤维板还是红松顺纹划擦时,磨粒切入试件形成沟壑后半段的综合摩擦系数略大于初期。【结论】红松磨削过程中,其内部的孔隙(如轴向管胞、解剖学上的植物内部腔洞等)分布和木材纹理方向对材料的变形流动、加工表面质量有着重要影响。中密度纤维板较红松而言,在磨削痕迹两侧产生较多的塑性隆起,隆起比随磨削深度、沟壑面积变化呈现高度离散。在磨粒切入试件过程中,磨粒所受的综合摩擦力是逐渐增大的。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
苏光荣 李贤军 胡嘉裕 李婷 姚斌 郑真真 肖纲要 李霞镇
【目的】重组竹因其优异的物理力学性能和绿色环保特性,已被广泛应用于装饰装修、户外景观及交通运输等非结构领域,为我国竹产业的可持续发展开辟了新方向,但因缺乏作为建筑结构构件的有效评价依据,很大程度上限制了其在建筑结构领域的推广和应用。通过研究重组竹尺寸稳定性和力学特性,以期为重组竹在工程结构领域的安全设计和合理应用提供科学依据。【方法】基于室外用结构材性能的基本要求和数理统计分析法,测试分析了重组竹的尺寸稳定性、主要力学承载能力及破坏特性,并利用参数法和非参数法确定了其力学强度的特征值,提出了重组竹的力学强度设计参考值。【结果】重组竹强度大、尺寸稳定性好,整体力学性能要优于其他典型的木、竹质结构工程材料;随蒸煮时间的延长,重组竹吸水膨胀率呈线性增加趋势,且厚度方向明显大于宽度方向;力学性能与密度呈线性正相关,且抗弯弹性模量与各力学性能之间相关度较好,可用于预测其他力学性能;重组竹试样的破坏过程历经了线弹性变形、塑性屈服及破坏3个阶段,其水平剪切破坏模式有拉伸面拉断、层间剪切-拉伸面拉断混合破坏2种模式;重组竹力学性能的概率密度服从正态分布,且基于参数法和非参数法所得的强度特征值极为相近。【结论】重组竹尺寸稳定性和表观性能均能满足建筑结构工程用材的要求,且整体力学性能优于其他典型的木竹质结构工程材料。
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