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[期刊] 林业科学
[作者]
程瑞香 张齐生
采用高温软化竹材工艺,对在120℃密闭高温条件下软化30min的软化工艺效果进行研究。结果表明:竹材经密闭高温120℃软化30min后,其弹性模量大幅度下降,由未处理前的8912MPa下降到6417MPa,竹材经高温软化处理后塑性提高。动态热机械分析(DMA)的试验结果表明:未软化处理竹材的Tg为120℃,高温软化处理竹材的Tg为88℃,软化处理竹材比未软化处理竹材的Tg下降了26.7%。硬度测试结果表明:经高温软化处理后,竹材的硬度大幅度下降,近青面和近黄面分别下降了42.0%和54.7%。通过对旋切竹单板质量的测定表明:竹材在密闭高温120℃软化30min的工艺下,旋切的竹材单板表面质量可...
[期刊] 林业科学
[作者]
程瑞香 张齐生
动态热机械分析(DMA)可以用来评判水热处理竹材的效果。DMA研究表明:高温软化处理的竹材,其储能模量明显降低,在40℃时,经高温软化处理后竹材的储能模量比未软化处理后的竹材降低了60.4%;未软化处理竹材的玻璃化转变温度(Tg)为119.8℃,软化处理竹材的玻璃化转变温度(Tg)为88.4℃,软化处理竹材的Tg比未软化处理竹材的T下降了26.2%。
[期刊] 林业科学
[作者]
孟凡丹 王超 向琴 余养伦 于文吉
【目的】以高温干热处理疏解竹单板为基本单元,制备竹基纤维复合材料,分析不同热处理温度对疏解竹单板物理化学性能以及竹基纤维复合材料物理力学性能的影响,为高温干热处理竹基纤维复合材料生产工艺优化和新产品开发提供依据。【方法】以毛竹疏解单板为原料,以180和200℃干热空气为介质,在氧气含量2%～2.5%条件下对其进行热处理;以不同温度处理的疏解竹单板为基本单元制备竹基纤维复合材料,对热处理后疏解竹单板以及竹基纤维复合材料的性能进行分析。【结果】200℃处理4 h疏解竹单板的质量损失比180℃大;随着热处理温度升高,疏解竹单板的综纤维素和α-纤维素含量分别降低11.36%、20.15%和21.95%、35.94%,木质素相对含量分别增加16.36%、43.56%,pH和缓冲容量降低;傅里叶变换红外光谱和X-射线光电子能谱分析显示,热处理后疏解竹单板表面羟基数量减少,导致其对水分的再吸收能力降低;热处理后疏解竹单板和竹基纤维复合材料的表面颜色加深;经180和200℃处理后,竹基纤维复合材料的吸水宽度膨胀率、吸水厚度膨胀率和吸水率分别降低11.20%、15.88%、7.03%和21.60%、32.27%、26.60%,静曲强度和剪切强度分别降低39.07%、33.51%和56.14%、42.15%,弹性模量变化不显著。【结论】随着热处理温度升高,疏解竹单板的抽提物挥发和化学组分降解,其质量损失率增加,pH和缓冲容量降低;半纤维素优先降解,导致其对水分的再吸收能力降低,而降解生成的可溶性小分子物质增加,导致其抽提物和木质素相对含量增加;热处理疏解竹单板和竹基纤维复合材料的表面颜色加深;竹基纤维复合材料的吸水宽度膨胀率、吸水厚度膨胀率和吸水率降低,耐水性能增加,静曲强度和剪切强度大幅降低。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
莫珏 马中青 聂玉静 马灵飞
选取4～6年生的毛竹Phyllostachys edulis材为原料,采用热压机对毛竹材进行高温快速热压处理,研究不同热处理温度(225, 250, 275, 300, 325, 350和375℃)下竹材物理力学性能的变化。结果表明:随着热处理温度的升高,竹材平衡含水率和气干密度明显下降(P体积干缩率的变化率>径向干缩率的变化率;当温度达到375℃时,弦向全干干缩率下降了86.81%,径向全干干缩率下降了83.60%,体积全干干缩率下降了83.95%,达各向的最大值。热处理温度升高,竹材顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量均先增加后减少,其中,顺纹抗压强度在375℃时达最小值(63.78 MPa);抗弯强度在250℃时达最大值(151.00 MPa),在375℃条件下达最小值(61.85MPa);抗弯弹性模量在300℃时达最大值(10 487.44 MPa),在375℃时达最小值(7 071.14 MPa)。认为竹材接触式快速热处理工艺提升了竹材尺寸稳定性和力学性能。图4参27
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
夏雨 牛帅红 李延军 夏俐 马俊敏 王丽 余肖红
以红竹Phyllostachys iridescins为研究对象,研究了常压高温热处理温度(110,130,150,170℃)与处理时间(1,2,3 h)对红竹竹材物理力学性能的影响。结果表明:热处理后红竹材的物理力学性能优于未处理竹材,热处理温度是影响竹材性能的主要因素;在110,130,150,170℃热处理温度下,圆竹材顺纹抗压强度增长率为35.90%~52.01%,圆竹材顺纹抗剪强度增长率43.24%~90.99%,圆竹材抗弯强度增长率42.47%~122.58%,圆竹材径向环刚度增长率2.14%~52.55%;170℃热处理竹材的各项干缩性能较好;130℃和150℃热处理竹材的力学性能相近。综合各因素,适宜原竹家具用材红竹竹材的热处理工艺为温度130℃,时间2 h。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘红玲 郭康权 Frederick A.Kamke Tran Van Cuong
介绍一种新型低密度速生材单板改性技术———密闭环境下的高温饱和蒸汽软化和横向压缩处理。它利用木材的黏弹性,生产出一种高机械性能、良好尺寸稳定性和良好胶合性能的压缩木产品。此工艺是为改性厚度小于10 mm的低密度薄板而开发,木材的软化、致密和定型都在一个可保持高温高压密闭环境的设备中完成。处理过程只需要20 min左右,所采用的温度在150～200℃之间,既缩短了生产周期,又避免了纤维素在高温下降解而削弱了压缩木的强度。单板压缩后可与其他单板进行胶合,形成一种新的高强度木基复合材料,用于室内装饰、家具制造、木建筑的构件等。本文介绍此新型压缩技术的工艺流程、生产设备和研究现状,分析其压缩产品的应用...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
汤颖 李君彪 沈钰程 金勇男 王云芳 李延军
采用热处理温度为160,180,200℃,热处理时间为2,4,6 h的高温热处理工艺对毛竹Phyllostachys edulis竹材进行改性处理,分析不同热处理工艺对竹材化学成分和力学性能的影响,将分别在160,180,200℃下处理4h后的竹材进行傅立叶变换红外光谱图表征。结果表明:热处理温度越高和时间越长,竹材中木质素质量分数也越高,综纤维素、α-纤维素质量分数呈现下降的趋势,竹材的纵向抗弯强度呈减小趋势,并且抗弯弹性模量呈减小趋势。200℃,6 h热处理竹材与未处理竹材相比,木质素质量分数上升了115.0 g·kg-1,综纤维素质量分数下降了93.1 g·kg-1,α-纤维素的质量分数...
[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] 中南林业科技大学学报
[作者]
杨莹 王新洲 邓玉和 董葛平 王向歌 陈明及 张健
探究了竹柳变色的类型，分析测定了变色与未变色竹柳木材的化学成分，并在相同工艺条件下制造变色与未变色竹柳单板层积材（ＬＶＬ），研究了变色对竹柳材性及其ＬＶＬ性能的影响。研究结果表明：竹柳木材变色是由真菌引起的；变色竹柳木材的各项抽提物含量都比未变色竹柳木材稍低；ｐ Ｈ值在竹柳变色前后发生变化，由５．４２增大至５．５１；相同工艺条件下制造的变色竹柳ＬＶＬ在垂直和水平两种加载条件下的ＭＯＥ和ＭＯＲ以及ＴＳ均低于非变色竹柳ＬＶＬ。
关键词：
竹柳 变色 单板层积材 性能
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
孙润鹤 刘元 李贤军 侯瑞光 乔建政 吴义强
在4个不同的温度和时间水平下对新鲜毛竹进行了高温干燥-热处理,利用液相色谱分析方法较系统地研究了热处理温度和时间对竹材冷水和热水抽提物中糖分含量的影响规律。结果表明:高温热处理可以显著降低竹材的糖分含量,且随着热处理温度的升高,竹材糖分种类总体呈降低趋势;与热处理时间相比,热处理温度对竹材糖分含量的影响更显著;在处理条件下,热水抽提液中的糖分含量要大于冷水抽提中的糖分含量;随着热处理温度的升高和处理时间延长,两种抽提液中的糖分含量变化趋势不尽相同。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
王晓倩 于志明 张扬
为提高木材的渗透性，对杨木单板进行了水热和Ｎａ ＯＨ溶液预处理，用酸性染料和ＢＬ－阻燃剂对处理后的单板进行染色和阻燃同步处理，考察预处理工艺对单板上染率、氧指数、耐日晒牢度和耐水洗牢度的影响．结果表明：４种不同预处理方式均提高了单板的渗透性，上染率和氧指数都增大；水热处理的单板耐日晒牢度和耐水洗牢度均提高；Ｎａ ＯＨ溶液处理的单板耐日晒牢度变差，单板表面局部甚至变黑；８ ｇ·Ｌ－１Ｎａ ＯＨ处理４０ ｍｉＮ的单板耐水洗牢度最差，色差值最大为１６．１７２ＮＢＳ．综合分析得出的较优预处理工艺为８０℃热水处理５ Ｈ．
关键词：
预处理 杨木单板 染色 阻燃
[期刊] 林业科学
[作者]
刘九庆 张贺 马岩 范芯蕊 杨春梅 周玉成
【目的】为加工出等厚连续的整张竹单板,减小竹材无卡轴旋切机加工竹材选取的局限性,扩大旋切设备的应用范围,提高竹材旋切的整体出材率和成品率,提出一种以"对数螺旋线"为基础的新型旋切曲线数学模型,并计算竹单板的理论出材率,分析讨论所建立模型是否适用于无卡轴竹材旋切机的使用。【方法】对旋切机2种旋切曲线进行数学建模,利用Matlab软件对传统无卡轴旋切理论"阿基米德螺旋线"的数学模型及改进的旋切曲线数学模型(呈椭圆形的"对数螺旋线"旋切曲线)进行仿真分析,建立待加工竹材段的三维模型,结合Matlab仿真结果,对竹材旋切出材率公式进行推导。【结果】通过Matlab仿真结果可知,"阿基米德螺旋线"为圆形螺旋线,由于竹材横截面不规则且近似为椭圆形,壁薄,旋成圆形后,竹材壁厚加工余量小,圆形螺旋线旋切曲线并不完全适用于加工自然生长的竹材,存在加工竹单板易碎、形状不整等缺陷;改进后的"对数螺旋线"旋切曲线呈椭圆形,旋切曲线贴近竹材实际形状,可以保证相邻螺旋线距离误差精确度在许可范围内,模型更加适用于竹单板旋切。数学模型参数可以根据竹材内外径大小实时调整,缩小竹材选取局限性。对推导出的出材率数学模型进行分析,得出竹材的材率η与竹段长度L无关,但应注意长度、壁厚和尖削度的相互影响。【结论】改进后的旋切曲线数学模型以"对数螺旋线"为基础,在旋切竹材时单板厚度误差小,旋切效率更高,具有很高的可靠性和加工精度。在满足加工要求的前提下,为保证竹材出材率、旋切效率、旋切质量等具体要求,加工竹段长度L应在0.8～1 m,竹材壁厚大于10 mm,尖削度小于3～4 mm·m~(-1)。新的旋切模型的建立可提升竹材的整体利用率,拓宽加工范围,为竹材旋切设备设计提供基础理论,对无卡轴竹材旋切加工提出一个新的发展方向。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李文玲 徐伟 周晓燕 张占宽 王雪花
单板层积材具有结构均匀、强度高等优点,材料、结构、制造工艺等差异对其性能影响显著。以13层22 mm厚全顺纹、2层及3层横纹其余顺纹混合组坯的杨木单板层积材为对象,通过电测法、三点弯曲及拉伸实验,对其主要弹性常数及力学性能参数进行测试,得出以下结论:1)随着横纹层数的增加,顺纹方向的弹性模量下降,横纹方向的弹性模量增加,层积方向的弹性模量先减小后增加,单板层积材的各向异性降低;2)随着横纹层数的增加,静曲强度减小,变异性逐渐增大,进行结构设计时需更多考虑材料的性能稳定性;3)组坯方式对LVL抗拉强度的影响不大,适当增加横纹层板可提高抗拉强度;4)组坯方式对泊松比的影响较大,随着横纹层数的增加,泊松比总体降低,采用纵横混合式组坯可能有利于抵抗由拉、压载荷所造成的材料变形。
[期刊] 林业科学
[作者]
李涛 顾炼百
对经过185℃生产性高温热处理的水曲柳木材的力学性能进行测试和分析。结果表明:与素材一样,处理材弦径向弹性模量之间没有显著差异;高温热处理对水曲柳木材弦向弯曲强度和横纹抗压强度有不利影响,而弦向弹性模量、顺纹抗压强度、表面硬度等受此种工艺的影响很小。若将处理材与素材在实际使用情况下的力学性能进行比较,处理材除了在弦向弯曲强度上仍比素材低,上述各项力学性能均高于素材。
[期刊] 林业科学
[作者]
佟达 宋魁彦 李坚
采用水热-微波处理方法对水曲柳幼龄材和成熟材进行软化处理,通过顺纹压缩率、单维和多维弯曲最小曲率半径表征木材软化效果。以XRD,FTIR等方法测定木材表面组成、结晶度变化,分析软化处理对木材顺纹压缩和弯曲曲率的影响。结果表明:水热-微波处理可显著增强木材的软化性能,使木材表面羟基数量显著增加,非结晶区微纤丝趋于有序,相对结晶度提高,结晶区表面微纤丝羟基裸露,氢键键合增强,结晶区宽度增加。当水煮处理时间为140～150min、微波处理时间为350s时,试材顺纹压缩率最大,单维和多维弯曲时的曲率半径最小。
关键词：
水曲柳 水热-微波处理 顺纹压缩和弯曲
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