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[期刊] 林业科学
[作者]
张轶媛 陈媛 李改云 吴义强
【目的】以杨木纤维为材料，通过氧化改性增强纤维表面反应活性位点，建立纤维表面羟基、醛基多位点网络结构，制备高强度、低吸水厚度膨胀率无胶纤维板，实现全生物质低碳、可循环生产利用。【方法】采用高碘酸钠氧化改性木纤维表面基团，建立高反应活性醛基网络位点，通过醛基含量测定、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、热重分析仪（TG）、差示扫描量热仪（DSC）分析反应前后及不同醛基含量木纤维的微观结构和化学成分变化规律；利用化学键交联在低温热压条件下制备自胶合纤维板，探究醛基化木纤维制备无胶纤维板的力学性能和吸水厚度膨胀率。【结果】通过反应时间、温度、氧化剂浓度等条件控制，可实现木纤维醛基化定量改性；与原纤维对比，醛基化纤维表面粗糙度增大、纤维尺寸变短、纤维素聚合度下降，纤维素-半纤维素-木质素包覆结构疏松，木纤维表面产生大量孔隙；纤维素结晶区随反应强度增加逐渐被破坏，醛基化木纤维的热稳定性随醛基含量升高逐渐降低，有利于无胶纤维板的低温热压成型。醛基化木纤维在热压过程中通过化学键交联可实现自胶合，热压温度和醛基化木纤维醛基含量对无胶纤维板的性能具有显著影响，通过优化原料和工艺条件制备的无胶纤维板具有优异的力学性能和耐水性。【结论】通过控制反应条件可得到不同醛基含量的醛基化木纤维，实现对木纤维表面醛基的可控改性；自胶合过程中温度过低（50℃）易导致醛基化木纤维耐水性差，温度过高（125℃）易造成醛基化木纤维降解，引起鼓泡、膨胀、碳化，降低纤维板力学性能。当高碘酸钠浓度0.07 mol·L-1、反应温度30℃和反应时间6 h时，木纤维醛基含量为1.86 mmol·g-1；在热压温度100℃、压力20 MPa和热压5 min时，制备的自胶合醛基化木纤维板力学性能和耐水性达到最佳：抗弯强度78.36 MPa，弹性模量10.88 GPa，内结合强度3.04 MPa,24 h吸水厚度膨胀率仅8.01%。
关键词：
醛基化木纤维 无胶胶合 力学性能
[期刊] 林业科学
[作者]
朱家琪 史广兴
通过测定漆酶处理纤维压制纤维板的内结合强度 ,观察到漆酶对云南思茅松木纤维的活化作用及漆酶处理对木纤维自身胶合的贡献。不同pH值条件下漆酶处理木纤维的内结合强度显著高于水处理纤维压制的板材强度。失活后的酶液与水等效 ,说明对实现木材自身胶合起作用的主要是漆酶本身。初步探索了pH值、酶剂量、底物浓度、活化处理时间等因素对胶合效果的影响。采用试验得到的较好活化条件压制的板材内结合强度可达1 0MPa以上
关键词：
漆酶 活化 木质素 木纤维 自身胶合
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
高洁 王戈 程海涛 史强 任文涵
采用离子溶液反应法将碳酸钙沉积到竹纤维上,研究在不同浓度氯化钙溶液下的碳酸钙原位沉积情况及其对单根竹纤维表面形貌、粗糙度及润湿性等性能的影响。结果表明:随着氯化钙溶液浓度的增大,碳酸钙吸附量呈上升趋势,从0.97%增至12.3%;碳酸钙由分散性较好的不规则四面体单晶逐渐团聚生长为球形或椭球形,单晶为60nm左右;附着的碳酸钙颗粒改变了纤维的表面粗糙度和浸润性能;不同水平间改性纤维的表面粗糙度和静态接触角存在显著差异,氯化钙溶液浓度为0.3mol/L时,单根竹纤维的表面粗糙度值达到最大、静态接触角最小。
关键词：
纳米碳酸钙 竹纤维 表面粗糙度 润湿性能
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王智丰 尹犟 曹磊 张大海
近年来由于减少人行天桥对环境影响的意识逐渐增强,使得现代木结构桥梁广受关注。为分析某胶合木拱桥的稳定性和评价其承载能力是否满足设计要求,进行了结构有限元仿真分析和现场静载试验。采用实桥理论计算、现场试验和试验结果与计算结果对比分析的方法,研究桥梁的稳定性和静荷载作用下的工作状况。综合桥梁静载试验效应与校验系数的分析结果,进而对桥梁的结构性能做出评价,为桥梁运营期间的安全性提供科学的数据资料。调查和研究结果表明:现代胶合木结构人行拱桥不仅表现出良好的工作性能,而且较建造同跨径混凝土结构桥梁和钢桥更具经济效益,其建造过程还能最大限度减少对生态环境的影响。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
贺宏奎 李浩东 傅鹏
【目的】分析影响竹材磨削表面粗糙度的因素以及表面粗糙度与胶合强度的关系,为竹材胶合加工工艺的选择提供参考依据。【方法】采用探针法等,测定不同粒度(60,80,100,150和180目)砂带磨削加工后竹材的表面粗糙度、表面自由基数量和表面接触角,对磨削加工试件进行胶合强度试验,分析表面粗糙度、表面自由基和表面接触角等对胶合强度的影响。【结果】磨削砂带粒度过小和过大时,胶合强度均较低。本试验条件下,砂带粒度为100目时,磨削竹材的胶合强度最高(7.19MPa),表面润湿性也最好。此时,表面粗糙度评价指标轮廓算术平均偏差(Ra)、微观十点不平度(Rz)和轮廓微观不平度平均间距(Sm)分别为7.2,5...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李振瑞 李芸琪 林兰英 刘杏娥
【目的】借鉴复合材料中纤维拔出方法探究木材/酚醛树脂（PF）胶合试件真实的界面剪切强度，分析拔出木条的断裂形貌和细胞壁层的破坏模式，为揭示木材胶合界面的断裂机理提供理论支撑。【方法】根据前期试验条件探索，分别制备得到两种类型木材胶合试件：早材木条/PF树脂和早–晚材木条/PF树脂。利用万能力学试验机和超景深三维显微镜测得的数据计算出平均界面剪切强度，采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）表征手段分析界面相内聚合物分子间作用形式、拔出木条的宏观断裂形貌、微观尺度细胞壁层破坏模式以及裂纹的萌生与扩散。【结果】载荷–位移曲线表明：拔出过程中木条/PF树脂界面相均发生脆性断裂，早材木条/PF树脂的界面剪切强度为（1.23±0.12）MPa，而早–晚材/木条/PF树脂的界面剪切强度为（3.66±0.11） MPa，约为早材木条的3倍。FTIR分析得出：木材与PF树脂聚合物分子间被证实发生化学交联反应，增强界面相黏结性能。SEM结果显示：拔出后埋入顶端早材木条试样的断裂类型为剪切破坏，而埋入底端早材木条的断裂类型为拉伸–剪切破坏共存；拔出后早–晚材木条试样的断裂类型以碎片化拉伸破坏为主。AFM图像表明：拔出后早材木条试样以跨壁层破坏为主，起始裂纹发生在厚度变化较大的相邻管胞壁的S_2层，随后沿着S_1/S_2界面扩展；拔出后早–晚材木条试样晚材细胞S_2层起始裂纹同时沿着CML/S_1和S_1/S_2界面扩展；此外，交叉场区域容易发生应力集中，外部拉力载荷使得射线细胞发生剥离或整体脱落。【结论】PF树脂在早材和晚材中渗透差异导致两种类型胶合界面的剪切强度差异，早材木条和早–晚材木条自身结构和性能的差异性是造成拔出后界面断裂形貌差异的主要原因。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
刘铎 何理辉 姜年春 鲍滨福 沈哲红 陈浩
为提高胶合板胶合强度，降低其燃烧性能，以苯丙／二氧化硅（ＳｉＯ＿２）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 ＭＪ·Ｍ～（－２），释烟总量为１４９．８０ Ｍ～２·Ｍ～（－２）。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
吴光前 孙新元 张齐生
介绍了活性炭表面氧化改性技术的基本原理,对国内外研究者运用不同氧化工艺改性活性炭及其吸附性能变化的研究成果进行了分析总结。经过氧化改性后的活性炭在比表面积、孔容积等方面均有不同程度降低,而表面含氧官能团的数量增加显著。氧化改性后的活性炭对于各种重金属离子的吸附性能提升十分明显,而对于有机物的吸附性能则有不同程度的下降。最后,提出了活性炭表面氧化改性技术的发展趋势和方向。
关键词：
林业工程 活性炭 改性技术 吸附 综述
[期刊] 水产学报
[作者]
舒爱艳 余雯雯 王越 石建高 张敏
不可降解渔具造成的“白色污染”和“幽灵捕捞”问题已严重威胁到海洋的生态环境，开发可降解渔具材料已经成为我国渔业可持续发展的有效途径之一。本实验采用熔融纺丝法制备淀粉（STR）/高密度聚乙烯（HDPE）/纳米蒙脱土（MMT）纳米复合纤维，研究MMT对纳米复合纤维的热学性能、力学性能、动态力学性能与海水降解性能的影响。结果表明，引入MMT后，纳米复合纤维的熔融温度（T_(m)）移向低温，结晶度增加，而断裂强度下降。此外，MMT的加入显著降低了聚乙烯的玻璃态储能模量和内部损耗，但对淀粉相影响不显著。4个月海水降解结果显示，与STR/HDPE纤维相比，STR/HDPE/MMT纳米复合纤维失重率增加了约5%，纤维直径减小了约11%，这表明MMT加快了STR/HDPE纤维的降解过程。本实验系统研究了MMT改性淀粉基纳米复合纤维的海水降解性能，可为渔用降解新材料的开发与应用提供参考。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
曲萍 王璇 白浩龙 张力平
用表面烷基化的方法降低纳米纤维素表面的亲水性,并通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜及能谱分析对烷基化后的纳米纤维素进行了测定。结果表明:KH-570和纳米纤维素之间发生了偶联反应,随着偶联剂浓度的升高,纳米纤维素的结晶度先下降后上升;硅醇或部分缩合的硅醇包覆在纳米纤维素的表面,从而使烷基化纤维素的碳氧比下降;烷基化能使纳米纤维素表面的羟基量减少,降低了纳米纤维素表面的亲水性;硅烷偶联剂与纳米纤维素发生了偶联反应,且反应程度一致,纳米纤维素表面烷基化均一。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周佳乐 冯新 周先雁
落叶松胶合木是一种对其锯材进行加工形成的工程复合材，为研究其基本力学性能和工程适用性，对落叶松木材试件进行抗拉、抗压及抗弯等试验研究，分析了其破坏形态及机理，得到了落叶松胶合木的抗拉、抗压和抗弯强度及弹性模量。结果表明：落叶松胶合木抗压和抗弯试件经历了弹性、弹塑性和破坏３个阶段，表现为塑性破坏；抗拉试件没有明显的屈服阶段，表现为脆性破坏。基于试验结果和理论分析，结合木结构相关设计标准，提出了落叶松胶合木设计建议值，为实际工程应用提供参考。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈爱军 牛东 占雪芳 王解军 彭容新 姚嘉帅
为了研究钢夹板—螺栓连接胶合木的抗剪性能,以东北落叶松胶合木—钢夹板螺栓连接件为研究对象,共设计12组(36个)钢夹板—螺栓连接胶合木进行剪切静载试验,结合理论分析和试验结果表明:材料规格和螺栓数目相同时,螺栓错列布置的抗剪能力明显高于并列布置;随着螺栓列数的增加,屈服荷载与极限荷载明显提高,且螺栓列数与剪切荷载呈非线性关系;在多螺栓连接件中,随着螺栓间距的增大,连接件的初始刚度与屈服后刚度呈减小趋势,极限荷载与屈服荷载呈增大趋势。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
陈领 刘佳桐 刘瑞越 王解军
【目的】为探讨落叶松胶合木空心柱的偏心受压性能，【方法】对7组不同偏心距的试件进行单向偏心受压承载力试验，研究胶合木空心柱的破坏模式、破坏机理、承载力、荷载-应变关系、荷载-挠度关系，并将偏心受压柱与轴心受压柱进行对比。通过考虑柱中侧向挠度来增大偏心压力产生的弯矩，提出了胶合木空心柱偏压承载力计算公式。【结果】小偏心受压柱破坏模式为弯曲凹侧木材被压屈，产生纵向裂缝，弯曲凸侧木材没有明显的破坏；大偏心受压柱破坏模式为弯曲凹侧木材压屈，纵向开裂，弯曲凸侧木材被拉断破坏。偏心距为30～100 mm的试件，其极限承载力分别下降至轴心受压试件承载力的61.51%～31.16%。偏心受压柱承载力改进公式计算结果与试验值相差在10%以内，比目前我国木结构设计标准及胶合木结构技术规范公式的计算更准确。【结论】空心柱大小偏心的界限偏心率约为0.6。大偏心受压破坏与小偏心受压破坏不同的是：弯曲凸侧有明显的破坏现象，且破坏比较突然；试件承载力迅速降低，挠曲变形较大。随着偏心距增加，木柱的承载力逐渐降低，但下降幅度减小。从荷载-应变关系、荷载-挠度关系曲线中可以看出，空心胶合木柱具有一定的塑性变形能力，满足工程用材的要求。研究成果可为工程设计提供理论参考。
[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] 中南林业科技大学学报
[作者]
孟德森 徐贺爽 李伟 朱愿 李贤军
【目的】为了克服竹材易霉变的缺陷，采用水性杀菌剂对竹材进行热浴改性处理，揭示了改性处理对竹材防霉及胶合性能的影响规律，为研发竹材高效防霉技术提供科学依据。【方法】采用水性异噻唑啉酮衍生物复合杀菌剂（MBI）、异噻唑啉酮衍生物与氨基甲酸酯衍生物复合杀菌剂（DIB）、硼砂硼酸混合物（BB）溶液对竹片进行热浴改性处理，系统研究了改性处理条件对竹材吸液率、失重率、淀粉含量、接触角、竹材防霉和胶合性能、有机杀菌剂循环热浴稳定性的影响规律。【结果】相较于25℃浸泡处理，杀菌剂热浴改性提升了竹材的吸液率、失重率、淀粉脱除率及防霉性能，且有机杀菌剂的防霉效率高于无机杀菌剂，其中DIB与MBI热浴处理竹材对黑曲霉与混合菌（桔青霉和绿色木霉）的防治效力均可达到100%。经杀菌剂热浴处理后，MBI和BB改性处理竹材的表面润湿性降低，胶合性能提升，DIB改性处理竹材的表面润湿性提升，胶合性能基本保持不变，表明杀菌剂热浴改性处理对竹材表面润湿性和胶合性能的影响与杀菌剂的种类相关。经过10次循环热浴处理后，DIB、MBI处理液的抑菌活性下降幅度均不超过30%，表明水性有机杀菌剂的热浴稳定性高。【结论】杀菌剂热浴改性处理能显著提升竹材的防霉性能，且对竹材胶合性能无负面影响，可满足工业化循环处理需求，为竹材防霉技术研究提供了参考与借鉴。
关键词：
竹材 热浴处理 防霉性能 胶合性能
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