检索结果-内蒙古大学图书馆

北京林业大学学报 2022年第4期44卷 147-156页

作者：雒翠梅王旭洁母军漆楚生木质材料科学与应用教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】高温热处理可使木材半纤维素部分降解,改善木材的尺寸稳定性。使用外源酸可降低木材半纤维素热降解温度,因此有必要明确其热降解规律。【方法】采用碱法分离的方式提取出杨木和杉木的半纤维素,通过傅里叶红外光谱仪和热重分析... 详细信息

【目的】高温热处理可使木材半纤维素部分降解,改善木材的尺寸稳定性。使用外源酸可降低木材半纤维素热降解温度,因此有必要明确其热降解规律。【方法】采用碱法分离的方式提取出杨木和杉木的半纤维素,通过傅里叶红外光谱仪和热重分析法研究引入外源酸条件下(两种外源酸AlCl_(3)和H_(3)PO_(4),每种外源酸的浓度分别为0.1和0.3 mol/L)半纤维素的热降解规律。【结果】碱法分离出的木材半纤维素,其红外谱图符合阔叶材和针叶材半纤维素的基本特征。经AlCl_(3)和H_(3)PO_(4)处理后,相比未处理的半纤维素,羟基峰发生红移,且半纤维素的特征吸收峰强度显著降低。热重分析显示:两种外源酸预处理的木材半纤维素的起始降解温度(T_(5%))从200℃左右降低至95~150℃,且主要降解温度范围从200~300℃降低至100~150℃。在相同浓度下,AlCl_(3)处理后半纤维素的T_(5%)(150℃)大于H_(3)PO_(4)的(95℃)。当AlCl_(3)浓度增大时,半纤维素热分解速率加快,但T_(5%)无明显变化。随H_(3)PO_(4)浓度增大时,半纤维素热分解速率和T_(5%)均减小。相比未处理的杨木半纤维素热解活化能(199.68 kJ/mol)和杉木半纤维素热解活化能(231.12 kJ/mol),AlCl_(3)和H_(3)PO_(4)处理后的热解活化能显著降低。在相同浓度0.3 mol/L的条件下,AlCl_(3)处理后杉木半纤维素的平均活化能(112.31 kJ/mol)要低于H_(3)PO_(4)的(125.82 kJ/mol)。【结论】本研究采用的两种外源酸均可显著降低半纤维素的热降解温度。总体来讲,AlCl_(3)催化效果优于H_(3)PO_(4),杉木半纤维素对H_(3)PO_(4)较为敏感。可根据针、阔叶材半纤维素的差异性选择不同的外源酸性介质作为催化剂,加速热解反应速率,从而为外源酸在木材低温热处理的应用提供一定的理论支撑。

关键词：磷酸路易斯酸催化针叶材阔叶材半纤维素热降解

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高温热处理对挪威云杉及泡桐木振动性能和化学组分的影响

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林产工业 2023年第11期60卷 14-20页

作者：蔡金澄雒翠梅王旭洁母军木质材料科学与应用教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

为考察高温热处理对2种乒乓球底板基材常用木材的振动性能及化学组分的影响,采用常压水蒸气为保护介质,对挪威云杉(Picea abies)和泡桐(Paulownia tomentosa)木材进行热改性处理,温度为190、210、230℃,保温时间为2 h,分析不同热处理温... 详细信息

为考察高温热处理对2种乒乓球底板基材常用木材的振动性能及化学组分的影响,采用常压水蒸气为保护介质,对挪威云杉(Picea abies)和泡桐(Paulownia tomentosa)木材进行热改性处理,温度为190、210、230℃,保温时间为2 h,分析不同热处理温度对2种木材振动性能、结晶度及化学官能团的影响。结果表明:热处理后,挪威云杉和泡桐木的化学组分均发生了一定变化,但均未发生某一组分的完全降解;2种木材的结晶度均有所提升,挪威云杉在230℃时显示出最大结晶度增幅(52.15%,+4.13%),而泡桐的最大增幅出现在210℃(42.94%、+6.17%)。高温热处理能有效改善挪威云杉和泡桐木的固有频率f、对数衰减率δ以及比动弹性模量E/ρ。

关键词：挪威云杉木泡桐木高温热处理振动性能化学组分

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碳化硅定组态砂带精磨中密度纤维板的寿命分析

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林业工程学报 2025年

作者：李春瑜杜瑶杨冲罗斌李黎张树丽北京林业大学材料科学与技术学院木质材料科学与应用教育部重点实验室木材科学与工程北京市重点实验室爱克太尔新材料(广东)有限公司

研究定组态砂带（PSA）的寿命极限,能够完善砂带寿命评价系统,为推动木质材料用砂带的研发和实际生产提供指导。本研究制备了一种碳化硅PSA,对中密度纤维板（MDF）进行精磨试验,分析材料质量、粗糙度、表面形貌、磨粒高度等数据,得到材... 详细信息

研究定组态砂带（PSA）的寿命极限,能够完善砂带寿命评价系统,为推动木质材料用砂带的研发和实际生产提供指导。本研究制备了一种碳化硅PSA,对中密度纤维板（MDF）进行精磨试验,分析材料质量、粗糙度、表面形貌、磨粒高度等数据,得到材料去除量、磨削表面质量以及砂带磨损趋势,通过灰色模型预测变化趋势,探究了砂带的寿命极限和评判方法。研究表明:以材料去除量为砂带寿命评判标准时,通过建立GM（1,1）灰色模型预测PSA寿命,其理论磨削长度为37 875 m,是普通传统砂带的1.63倍,是棕刚玉PSA的1.26倍;以磨削表面粗糙度（Sa）为评判标准时,通过分析MDF的Sa变化趋势,得出其理论磨削长度为26 625 m,是普通传统砂带的1.44倍;当量磨粒高度下降超过52.58%和40.72%时,砂带达到材料去除量和磨削表面粗糙度的寿命极限。加工目的不同,砂带寿命极限的判定标准也不同:加工目标为定厚砂光时,根据材料去除量的下降率来判定砂带寿命,此时灰色预测模型精度较高,具有优势;以表面精磨为加工目的时,当MDF表面粗糙度下降到稳定值后突然增加或数据变分散时,砂带寿命达到极限。砂带磨粒高度随磨削不断降低,降低到一定程度时,砂带因磨粒不稳定和表面粘结、堵塞胶黏剂等物质,无法继续有效磨削,最终达到寿命极限而失效。

关键词：定组态砂带中密度纤维板砂带寿命灰色预测模型

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植酸改性木粉制备及其吸附性能研究

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北京林业大学学报 2022年第2期44卷 131-140页

作者：丁梦祎任祺恺罗婧盈王明枝木质材料科学与应用教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】将木材加工剩余物木粉和改性木粉作为废水中染料污染物的吸附剂,并探究其性能,为木粉高值化利用提供一种策略。【方法】以植酸(PA)为绿色改性剂接枝木粉制备了木粉基吸附剂(PA-WF),利用SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD、BET对PA-WF的... 详细信息

【目的】将木材加工剩余物木粉和改性木粉作为废水中染料污染物的吸附剂,并探究其性能,为木粉高值化利用提供一种策略。【方法】以植酸(PA)为绿色改性剂接枝木粉制备了木粉基吸附剂(PA-WF),利用SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD、BET对PA-WF的表面形貌、元素分布、官能团、孔隙度、比表面积、结晶度和结晶结构进行表征,分析了植酸和木粉质量比、尿素和木粉质量比、反应温度和反应时间对木粉接枝率的影响,以及不同接枝率木粉的亚甲基蓝染料溶液吸附容量,探究了PA-WF在不同吸附时间、亚甲基蓝染料不同初始质量浓度条件下的吸附容量变化规律。【结果】当植酸和木粉质量比2.5∶5、尿素和木粉质量比3∶50、反应温度70℃、反应时间3 h时,可制备接枝率为11.31%的改性木粉。SEM–EDS、ATR–FTIR、XRD和BET测试结果表明:PA成功接枝在木粉上引入磷酸基团,且增大了木粉的比表面积、平均孔径和孔体积。吸附测试结果表明:PA-WF在接枝率为8%时吸附性能最优,吸附容量可达22.53 mg/g,比未改性木粉的吸附容量(10.50 mg/g)提高了114.57%;PA-WF的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程与准二级动力学方程。【结论】采用适当条件制备植酸接枝改性木粉,经推测其吸附过程属于离子交换的单分子层化学吸附。利用植酸中阴离子磷酸基团,可大幅提升木粉的吸附性能,为木粉的高值化利用提供新的思路。

关键词：木粉吸附染料接枝改性植酸

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分子筛矿化木的制备及其阻燃性能

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林业工程学报 2022年第5期7卷 50-58页

作者：杨文丽张少迪王明枝北京林业大学材料科学与技术学院木质材料与应用教育部重点实验室北京100083

木材固有的易燃性限制了其在建筑、装饰等方面的应用,利用无机物对木材进行矿化处理是一种生态友好的阻燃处理方法。在常温下调配LTA分子筛前驱体,通过真空加压浸渍法处理东北青杨(Populus cathayana),干燥后制得分子筛矿化木。利用扫... 详细信息

木材固有的易燃性限制了其在建筑、装饰等方面的应用,利用无机物对木材进行矿化处理是一种生态友好的阻燃处理方法。在常温下调配LTA分子筛前驱体,通过真空加压浸渍法处理东北青杨(Populus cathayana),干燥后制得分子筛矿化木。利用扫描电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等手段表征了矿化木的形貌和化学结构,并利用极限氧指数仪、热重分析仪和锥形量热仪考察了矿化木的热稳定性和阻燃抑烟性能。结果表明:LTA分子筛呈三维花状沉积在木材细胞腔中;矿化木的极限氧指数(LOI)从未处理材的26.1%提高到52.9%,阻燃性能得到极大提升;矿化木的热解速率较未处理材明显降低,残炭量大幅增加至33.46%,热稳定性提高;矿化木具有优异的阻燃性能,且抑烟效果较好,矿化木的第1热释放峰值(HRR_(pk1))和第2热释放峰值(HRR_(pk2))较未处理材分别降低了52.31%和59.87%,总热释放量(THR)降低了32.20%;平均有效燃烧热(av-EHC)降低,质量损失(MLR)减缓,可燃性挥发物的释放量减少;总烟释放量(TSP)和一氧化碳产量(COP)比未处理材分别降低了45.35%和53.85%。矿化木的阻燃机理是木材内的分子筛可起到阻隔作用,减少热量和氧气进入木材,延长矿化木的点燃时间;同时分子筛含有Lewis酸性可催化木材中的纤维素在较低温度下脱水碳化,减少可燃性气体的释放,促进生成更多、更稳定的炭层;连续稳定的炭层能减少热量和氧气传递,从而降低燃烧过程中的质量损失,减少热量和烟气释放。

关键词：分子筛矿化木阻燃抑烟

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脱木素对木基复合相变储热材料封装效率及热性能的影响

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木材科学与技术 2022年第2期36卷 42-47,59页

作者：何林韩凌凯莉刘士瑞陈瑶高建民北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

为探讨脱木素对木粉孔结构及对相变材料封装效率的影响及作用关系,以轻木木粉为封装基体,将木粉脱木质素处理后,通过真空浸渍法将聚乙二醇(PEG)封装于木粉中制备了一种复合相变储热材料,通过场发射扫描显微镜(SEM)、比表面积和孔径分析... 详细信息

为探讨脱木素对木粉孔结构及对相变材料封装效率的影响及作用关系,以轻木木粉为封装基体,将木粉脱木质素处理后,通过真空浸渍法将聚乙二醇(PEG)封装于木粉中制备了一种复合相变储热材料,通过场发射扫描显微镜(SEM)、比表面积和孔径分析仪(BET)、傅里叶红外光谱测试(FTIR)、差示扫描量热测试(DSC)分析了脱除木质素对其孔径结构及封装效率的影响。结果表明,脱木素后木粉介孔增多,孔结构得到改善,相变材料的封装效率提升至75.1%。熔融温度和潜热分别为53.3℃和137.8 J/g,且在热循环实验后表现出良好的热可靠性。

关键词：木基复合相变储热材料脱木素木粉封装效率聚乙二醇

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应用响应面法优化木丝增强石膏复合板的制备工艺

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东北林业大学学报 2022年第7期50卷 99-105页

作者：曹旭东艾文兵母军木质材料科学与应用教育部重点实验室(北京林业大学) 北京100083

以柠檬酸溶液、脱硫建筑石膏粉、桦木木丝为原料,按照试验设计的3种原料的不同配比制备木丝增强石膏复合板,参照有关国家标准、行业标准测定制备样品的力学强度;应用响应面发优化试验,构建二次多项式回归模型,分析水膏比(m(水)∶m(石膏... 详细信息

以柠檬酸溶液、脱硫建筑石膏粉、桦木木丝为原料,按照试验设计的3种原料的不同配比制备木丝增强石膏复合板,参照有关国家标准、行业标准测定制备样品的力学强度;应用响应面发优化试验,构建二次多项式回归模型,分析水膏比(m(水)∶m(石膏粉))-木丝添加量-柠檬酸添加量体系中三者间交互作用对板材抗折强度和握螺钉力的影响,遴选3种原料的优化配比。结果表明:抗折强度和握螺钉力的模型复相关系数分别为0.9690、0.9583,模型具有良好的精度和拟合性;水膏比(m(水)∶m(石膏粉))、木丝、柠檬酸添加量,3因素之间的交互作用对板材力学性能影响显著;各因素优化工艺参数为:水膏比(m(水)∶m(石膏粉))为0.7∶1.0、木丝添加量(木丝质量分数)为20%、柠檬酸为0。

关键词：脱硫建筑石膏木丝增强石膏板制备工艺

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竹纤维粒径与比例对石竹塑复合材料的性能影响

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北京林业大学学报 2024年第1期46卷 131-140页

作者：詹婷任津源彭尧曹金珍北京林业大学材料科学与技术学院木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083 台州市黄岩津泓玩具有限公司浙江台州318024 台州市津泓新材料有限公司浙江台州318024

【目的】阐明不同竹纤维粒径和原料配比对竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料物理力学性能的影响机理,为石竹塑复合材料的工业化生产与应用提供依据。【方法】以碳酸钙、竹纤维和聚丙烯为原料,在控制竹纤维粒径(40目、80目和120目)与原料配... 详细信息

【目的】阐明不同竹纤维粒径和原料配比对竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料物理力学性能的影响机理,为石竹塑复合材料的工业化生产与应用提供依据。【方法】以碳酸钙、竹纤维和聚丙烯为原料,在控制竹纤维粒径(40目、80目和120目)与原料配比的基础上,制备竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料,考察其物理力学性能,并采用扫描电子显微镜、热重分析仪和熔融指数仪对复合材料的微观结构、热稳定性和流动性进行表征。最后,综合考虑生产成本与相关性能要求,为竹纤维/聚丙烯/碳酸钙复合材料的生产与应用提出建议。【结果】随着碳酸钙添加量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均逐渐下降,而密度则呈上升趋势。竹纤维粒径对复合材料物理力学性能的影响较为显著。当竹纤维粒径为80目,碳酸钙和竹纤维添加量分别为5%和45%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量最优,分别为36.09 MPa、62.6 MPa和4.30 GPa。碳酸钙添加量对复合材料冲击强度的影响不大。此外,随着碳酸钙添加量的增加,复合材料的热稳定性与熔体流动性均有所改善。当碳酸钙添加质量占比为20%时,复合材料的熔体流动速率为16.50 g/10 min,比未添加组提高了8.98%,加工性能得到改善。【结论】选用80目竹纤维的复合材料具有较优的物理力学性能,在添加碳酸钙后,复合材料的原料成本可降低1.63%~6.54%,且其相关指标仍远高于行业标准要求。

关键词：复合材料竹纤维石竹塑复合材料碳酸钙物理力学性能

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MFAPP制备阻燃浸渍纸及其在饰面高密度纤维板中的应用

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北京林业大学学报 2023年第12期45卷 134-148页

作者：杨柳申剑罗文圣李新育王明枝北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083 北京盛大华源科技有限公司北京100070 广东天元汇邦新材料股份有限公司广东佛山528137

【目的】浸渍纸作为表面装饰材料,具有易燃性,为降低其火灾危险性,探究微胶囊化聚磷酸铵对浸渍纸热稳定性和阻燃性能的影响,并考察了阻燃浸渍纸对高密度纤维板性能的影响。【方法】以三聚氰胺甲醛树脂(MF)为壁材,聚磷酸铵(APP)为芯材,... 详细信息

【目的】浸渍纸作为表面装饰材料,具有易燃性,为降低其火灾危险性,探究微胶囊化聚磷酸铵对浸渍纸热稳定性和阻燃性能的影响,并考察了阻燃浸渍纸对高密度纤维板性能的影响。【方法】以三聚氰胺甲醛树脂(MF)为壁材,聚磷酸铵(APP)为芯材,通过原位聚合法制备微胶囊化聚磷酸铵(MFAPP),研究反应时间、反应温度、APP与MF预聚体质量比、pH值对包覆率的影响;分析MFAPP对浸渍树脂理化性能的影响;研究MFAPP浸渍纸饰面高密度纤维板的物理力学性能和阻燃性能,分析燃烧后的残炭形貌,探讨MFAPP的阻燃机理。【结果】(1)当反应时间2 h、反应温度70℃、APP与MF预聚体质量比2∶1、pH值为5时,可制备包覆率为17.48%的微胶囊化聚磷酸铵。SEM-EDS、FTIR和TG测试结果表明MF树脂成功包覆在APP表面,且热稳定性提高。(2)树脂理化性能测试结果表明MFAPP对浸渍树脂固化时间和黏度影响较小,可满足工业化要求。(3)MFAPP浸渍纸饰面高密度纤维板的吸水厚度膨胀率和表面胶合强度分别为6.9%和1.21 MPa,可达到相关国标规定。(4)与高密度纤维板相比,MFAPP浸渍纸饰面高密度纤维板的阻燃抑烟性能良好,总热释放量和烟产生量分别降低了13.19%和17.62%。MFAPP浸渍纸表现出良好的气相和凝聚相阻燃作用。【结论】采用原位聚合法制备的MFAPP,可用于制备阻燃浸渍纸,提升浸渍纸饰面高密度纤维板的阻燃抑烟性能。

关键词：微胶囊化聚磷酸铵阻燃浸渍纸高密度纤维板阻燃性能

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生物基疏水阻燃剂的制备及在阻燃纸中的应用研究

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中国造纸 2022年第3期41卷 1-9页

作者：耿亚茹杨国超张求慧北京林业大学材料科学与技术学院木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

利用生物基材料蛋清蛋白、植酸及柠檬酸(CA)对聚磷酸铵(APP)进行改性,制备了复合阻燃剂(APP@EP-CA)。将阻燃剂与纸浆共混制备阻燃纸,探讨了不同成分阻燃剂对纸张阻燃性能和综合性能的影响。结果表明,添加2.5 g的CA改性的阻燃剂(APP@EP-C... 详细信息

利用生物基材料蛋清蛋白、植酸及柠檬酸(CA)对聚磷酸铵(APP)进行改性,制备了复合阻燃剂(APP@EP-CA)。将阻燃剂与纸浆共混制备阻燃纸,探讨了不同成分阻燃剂对纸张阻燃性能和综合性能的影响。结果表明,添加2.5 g的CA改性的阻燃剂(APP@EP-CA_(2.5))在700℃时最终残余质量达48.4%,与APP相比热稳定性明显提高。与未添加阻燃剂的空白纸相比,添加APP@EP-CA_(2.5)的阻燃纸(Pulp-2.5)的极限氧指数(LOI)值从19.6%提高到40.8%,炭化长度仅为46 mm。与添加APP的阻燃纸相比,Pulp-2.5的热释放速率峰值由139.75 kW/m^(2)降至88.85 kW/m^(2),总热释放量由32.03 MJ/m^(2)降至24.21 MJ/m^(2),表明APP@EP-CA_(2.5)可以明显提高纸张的阻燃效果。另外,Pulp-2.5的抗张指数为47.8 N·m/g,接触角为108.5°,兼具良好的力学性能和疏水性能。

关键词：阻燃纸生物基阻燃剂聚磷酸铵疏水性

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