检索结果-内蒙古大学图书馆

林业工程学报 2025年第1期10卷 1-11页

作者：朱宇童李海潮胡愈诚苗国华许凤北京林业大学材料科学与技术学院林木生物质化学北京市重点实验室北京100083

以木质纤维生物质替代化石资源是解决当今环境问题的重要手段。木质纤维生物质细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素3种组分通过复杂的相互作用形成,其中,木质素与半纤维素之间复杂的化学键是导致木质纤维原料顽抗性的主要原因之一,同... 详细信息

以木质纤维生物质替代化石资源是解决当今环境问题的重要手段。木质纤维生物质细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素3种组分通过复杂的相互作用形成,其中,木质素与半纤维素之间复杂的化学键是导致木质纤维原料顽抗性的主要原因之一,同时也是木质纤维素化学中最有争议的话题之一。目前木质纤维生物质处理和主要组分分离及转化技术已经取得了一定的进步,但总体上难以在保留木质素和半纤维素结构完整的前提下完全断裂木质素⁃碳水化合物复合体(LCC)化学键连接,进而导致大规模生物质精炼生产燃料、生物基化学品和材料仍然较困难。LCC中常见化学键在中性、酸性、碱性等不同的溶剂体系中反应性能不同,因此,需要针对不同的化学键设计绿色高效的处理方法,从而实现其精准选择性断裂,进而阐明LCC化学键选择性断裂机理。笔者综述了当前国内外学者对LCC之间化学键的键合机制及其主要化学键(如LCC醚/酯键、木质素β⁃O⁃4键等)断裂机理,重点介绍了LCC在各种处理过程中的变化,并探讨了不同处理手段存在的优势与不足,为木质纤维原料全组分分离及高效利用奠定理论与技术基础。

关键词：木质素⁃碳水化合物复合体(LCC) 键合机制化学键断裂生物质转化

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毛竹切削力的研究

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北京林业大学学报 2006年第4期28卷 17-21页

作者：杨永福习宝田李黎北京林业大学材料科学与技术学院北京市木材科学与工程重点实验室

为合理制定竹材切削工艺,节约切削动力,该文利用传感器技术及信号分析技术,经切削实验研究了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质及刀具前角、切削量与切削速度等切削参数对切削力的影响.结果表明,由于竹黄部位维管束分布较疏,所需主... 详细信息

为合理制定竹材切削工艺,节约切削动力,该文利用传感器技术及信号分析技术,经切削实验研究了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质及刀具前角、切削量与切削速度等切削参数对切削力的影响.结果表明,由于竹黄部位维管束分布较疏,所需主切削力较小;竹青部位维管束分布密集,主切削力较大.端面切削主切削力最大,纵向切削力次之,横向切削力最小;竹材密度对切削力有明显影响,且呈正相关关系.随着含水率的增大,竹材韧性增加,所需主切削力增加;当含水率超过30%之后,主切削力随含水率的进一步增加而缓慢降低.刀具前角对主切削力的影响较为显著,随刀具前角的增大,所需主切削力明显减小.主切削力与切削量呈正相关关系.切削速度对切削力的影响不大.

关键词：毛竹物理特性切削参数切削力

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毛竹物理性质对刨切表面质量的影响

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北京林业大学学报 2008年第1期30卷 133-136页

作者：杨永福李黎武丽清北京林业大学材料科学与技术学院北京市木材科学与工程重点实验室

为合理制订竹材切削工艺,提高竹材切削质量,该文经刨切实验,利用触针式表面粗糙度测量仪,测量并分析了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质对刨切表面粗糙度的影响规律。结果表明,竹材不同切面切削质量有明显区别,纵向刨切表面质量优... 详细信息

为合理制订竹材切削工艺,提高竹材切削质量,该文经刨切实验,利用触针式表面粗糙度测量仪,测量并分析了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质对刨切表面粗糙度的影响规律。结果表明,竹材不同切面切削质量有明显区别,纵向刨切表面质量优于横向刨切;竹材密度及含水率对刨切表面质量影响较为明显。密度越大,刨切表面质量越高;含水率与刨切表面粗糙度呈良好的二次曲线关系。

关键词：毛竹物理性质切削表面粗糙度

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热处理对木材多尺度结构及力学性能影响的研究现状

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材料导报 2024年第18期38卷 277-284页

作者：王旭洁雒翠梅母军漆楚生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 北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

热处理是一种改善木材尺寸稳定性的重要方法,同时会引起木材多尺度结构变化,进而影响热处理材的微宏观力学性能。本文从纳米、微米、毫米三个尺度总结了热处理对木材结构单元及力学性能的影响。在纳米尺度,热处理过程中木材半纤维素大... 详细信息

热处理是一种改善木材尺寸稳定性的重要方法,同时会引起木材多尺度结构变化,进而影响热处理材的微宏观力学性能。本文从纳米、微米、毫米三个尺度总结了热处理对木材结构单元及力学性能的影响。在纳米尺度,热处理过程中木材半纤维素大量降解导致其作为界面偶联剂的基质特性被破坏;纤维素的羟基与半纤维素降解产生的有机酸发生酯化反应,其分子间氢键以及与半纤维素连接的氢键大量断裂,引起分子链断裂,削弱了半纤维素与纤维素之间的结合强度;多糖解聚引起木质素相对含量变化,木质素自缩聚反应以及与多糖降解产物发生的交联反应是热处理后细胞壁基质力学性能发生变化的重要因素。在微米尺度,热处理木材细胞壁胞间层出现裂缝,各细胞间产生分离,微纤丝的定向排列规律性下降、倾角增大,沿微纤丝长度方向断裂,进而引起细胞壁力学强度明显下降。在毫米尺度,早晚材的横切面上由方形、圆形变成椭圆形,其中早材开裂较多;径切面上管胞和导管的胞壁变形开裂,随着热处理程度增加,胞壁出现垂直轴向断裂、纹孔破坏、木射线开裂等现象,射线薄壁细胞被大量破坏,进而引起木材的载荷承载能力下降。本文可以为深入研究热处理对木材各尺度结构及力学性能的影响机制提供参考。

关键词：木材热处理多尺度结构力学性能

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刺槐Brauns木素热诱导变色研究

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北京林业大学学报 2008年第6期30卷 128-131页

作者：高建民樊永明李明飞木材科学与工程教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院

为研究木素在热诱导条件下的颜色变化,对模拟干燥处理前后刺槐Brauns木素(BNL)的UV-Vis、FTIR和13C-NMR等光谱进行了比较分析。结果表明:①木素受热后颜色变深是导致刺槐木材颜色变深的重要原因。刺槐木素紫外光谱具有K带、B带和R带吸收... 详细信息

为研究木素在热诱导条件下的颜色变化,对模拟干燥处理前后刺槐Brauns木素(BNL)的UV-Vis、FTIR和13C-NMR等光谱进行了比较分析。结果表明:①木素受热后颜色变深是导致刺槐木材颜色变深的重要原因。刺槐木素紫外光谱具有K带、B带和R带吸收,受热后曲线总体上移,吸光系数增加;木素受热后R带吸收峰加宽,并延伸至可见光区域;②在模拟干燥条件下,木素C5位有缩合反应发生而使木素共轭体系延长,木素受热后α-O-4结构发生断裂使酚羟基增加,共轭芳酮结构(α-羰基)信号仍然很强。这些均为木素受热后吸收光谱发生深色位移导致颜色变深的重要原因。

关键词： Brauns木素热诱导变色刺槐

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不同预处理方法对木材细胞壁孔隙结构影响

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北京林业大学学报 2023年第11期45卷 140-151页

作者：王瑜瑶马尔妮北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

【目的】探究水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化,并与微波处理、脱木质素处理等预处理方法进行比较,为木材改性提供科学依据。【方法】将20 mm(径向)×20 mm(弦向)×5 mm(轴向)的杨木和杉木试材分别通过泡水1 h和1个月的方法... 详细信息

【目的】探究水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化,并与微波处理、脱木质素处理等预处理方法进行比较,为木材改性提供科学依据。【方法】将20 mm(径向)×20 mm(弦向)×5 mm(轴向)的杨木和杉木试材分别通过泡水1 h和1个月的方法进行水分处理,在500 W条件下微波处理18 min,在酸性条件下使用亚氯酸钠脱除试材中部分木质素。通过扫描电子显微镜和氮气吸附测试表征处理材的细胞壁微观形貌与孔隙结构,比较不同处理方法对细胞壁厚度、比表面积、孔径分布及孔体积等的影响。【结果】水分处理后,杨木和杉木的细胞壁增厚,水分处理1 h试材的比表面积分别从1.535和1.154 m^(2)/g增加到2.488和2.336 m^(2)/g,水分处理1个月的试材比表面积进一步增加到2.822和2.940 m^(2)/g。水分处理杨木试材在微、介孔范围内形成新的孔隙(造孔),且存在孔径增大(扩孔)现象。对于水分处理杉木试材,处理时间较短时其微孔范围内孔体积变化主要表现为扩孔效应,随着时间增加同时具有造孔和扩孔现象。在介孔范围中由于水溶性抽提物的脱除产生较大孔隙,并导致孔径的重新分布。微波处理杨木和杉木试材的细胞壁厚度和比表面积变化同与水分处理类似,处理后杨木试材中产生部分微孔,且杨木介孔及杉木孔径分布都表现为扩孔。脱木质素处理杨木和杉木的细胞壁厚度分别减少了1.79%和0.53%,但比表面积均增加,杉木试材中的微孔增加,其他孔径分布变化均因扩孔所致。【结论】水分处理能够改变木材细胞壁孔隙结构,杨木和杉木泡水1 h和1个月的作用效果与质量损失率分别为1.29%和3.33%的微波处理,以及脱除率分别为10.94%和8.06%的脱木质素处理相当,并且具有独特的孔径分布变化规律。3种处理方法由于作用机理不同,增大孔体积的方式在不同树种的不同孔径范围内不尽相同。本研究为选择科学高效的木材预处理方法提供了参考。

关键词：木材水分细胞壁孔隙微波处理脱木质素处理

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基于糠醇改性的木材细胞壁孔隙变化对水分的影响

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北京林业大学学报 2023年第9期45卷 127-136页

作者：王凯清周子懿马尔妮北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

【目的】为进一步分析木材细胞壁与水分之间的相互作用,探究了糠醇改性前后木材细胞壁在典型水分状态下物理环境(孔隙)的变化规律和细胞壁水分的结合状态。【方法】以速生青杨为研究对象,利用糠醇改性改变木材细胞壁水分存在的物理环境... 详细信息

【目的】为进一步分析木材细胞壁与水分之间的相互作用,探究了糠醇改性前后木材细胞壁在典型水分状态下物理环境(孔隙)的变化规律和细胞壁水分的结合状态。【方法】以速生青杨为研究对象,利用糠醇改性改变木材细胞壁水分存在的物理环境,分别利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、傅里叶红外光谱和氮气吸附法考察绝干状态下改性材的微观形貌、改性剂分布、官能团和孔隙结构,并利用差示扫描热孔计法和二维低场核磁共振技术分析低湿、气干、高湿和纤维饱和状态下改性前后木材细胞壁物理环境的变化规律以及细胞壁水分的结合情况。【结果】糠醇改性后木材的质量增长率、体积增长率分别为35.1%和12.6%,并伴随细胞壁增厚现象。改性后木材细胞壁的比表面积和孔体积分别降低了29.9%、35.3%,糠醇树脂堵塞了木材细胞壁的部分孔隙。从低湿状态到纤维饱和状态,未处理材和改性材孔体积均呈现增加趋势,未处理材细胞壁孔径分布极大值从3.41 mm^(3)/g增加到5.65 mm^(3)/g,增加了65.7%,糠醇改性材细胞壁孔径分布极大值从2.99 mm^(3)/g增加到4.63 mm^(3)/g,增加了54.9%。在不同水分状态下,糠醇改性材的细胞壁孔体积均低于未处理材,并且在高湿环境下,水分对木材细胞壁孔体积影响更加明显。随着相对湿度升高,未处理材和糠醇改性材的含水率都增加,但是糠醇改性材含水率低于同等条件下的未处理材,吸湿性降低。含水率增加,未处理材和糠醇改性材细胞壁水分T_(1)/T_(2)值降低,水分移动性增加。糠醇改性材中两种细胞壁水分的T_(1)/T_(2)值远高于未处理材,进一步说明糠醇改性改变了木材细胞壁的物理环境,限域空间束缚增加使得水分子移动性降低。【结论】经糠醇改性后,糠醇树脂进入木材细胞壁并发生原位聚合,造成在绝干、低湿、气干、高湿、纤维饱和状态下,改性材细胞壁孔体积均低于未处理材,并且在高湿度状态下,孔体积表现出更大的增长率。物理环境的变化造成木材细胞壁容纳水分的空间减少,同时,水分子受到细胞壁的物理束缚增加,移动性降低。

关键词：木材细胞壁木材水分相互作用糠醇改性孔隙结构

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杨木磨削力的影响因素及最佳磨削参数研究

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北京林业大学学报 2015年第1期37卷 122-126页

作者：许美君李黎罗斌北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与工程北京市重点实验室

为研究杨木磨削力的影响因素和最佳磨削参数,通过正交试验设计,研究砂带磨削杨木时磨料粒度、进给速度、磨削速度、磨削厚度对磨削力和法向力的影响,采用直观分析和方差分析研究了影响磨削力和法向力的主要因素,并采用模糊数学综合评判... 详细信息

为研究杨木磨削力的影响因素和最佳磨削参数,通过正交试验设计,研究砂带磨削杨木时磨料粒度、进给速度、磨削速度、磨削厚度对磨削力和法向力的影响,采用直观分析和方差分析研究了影响磨削力和法向力的主要因素,并采用模糊数学综合评判方法对磨削力和磨削质量进行综合评判和优化选择。结果表明:磨削厚度对磨削力和法向力的影响最大,其次为进给速度,磨料粒度和磨削速度对磨削力和法向力的影响较小;杨木的最佳磨削工艺参数为磨料粒度60目、进给速度2.5 m/min、磨削速度10.74 m/s、磨削厚度0.1 mm。

关键词：杨木表面粗糙度磨削力模糊综合评判最佳磨削参数

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路易斯酸预处理对木材热降解特性的影响

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北京林业大学学报 2024年第11期46卷 133-140页

作者：王旭洁姚三川雒翠梅母军漆楚生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林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】引入外源酸可解决热处理温度高、时间长的问题,提高热效率。本研究旨在明确外源酸对木材组分的影响以及不同木材的热降解特性。【方法】以两种针叶材(落叶松、杉木)和两种阔叶材(桉木、杨木)为研究对象,以路易斯酸中的AlCl_(3)... 详细信息

【目的】引入外源酸可解决热处理温度高、时间长的问题,提高热效率。本研究旨在明确外源酸对木材组分的影响以及不同木材的热降解特性。【方法】以两种针叶材(落叶松、杉木)和两种阔叶材(桉木、杨木)为研究对象,以路易斯酸中的AlCl_(3)为外源酸,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和Flynm-Wall-Ozawa法研究了不同浓度AlCl_(3)溶液(0、0.1、0.3 mol/L)处理后木材的热降解特性。【结果】AlCl_(3)处理可对木材化学结构产生显著影响:半纤维素的特征峰显著降低并发生红移,木质素特征峰的峰值增加,总结晶度指数减少,OH/CH_(2)比值下降,以及氢键强度增加。其中,0.3 mol/L AlCl_(3)溶液处理试材的总结晶度指数减少了29.17%~52.67%,OH/CH_(2)比值降低了23.18%~51.01%,氢键强度增加了2.86%~13.27%,纤维横向有序度减少低于8%。在热解过程中,AlCl_(3)处理后木材降解温度均降低,降解速率增大,活化能降低。0.3 mol/L处理浓度下,木材起始降解温度均降低至110℃以下,且针叶材出现明显肩峰,在快速热降解阶段针叶材的活化能比阔叶材显著降低。【结论】引入AlCl_(3)能显著降低木材的热降解温度,从而有效提升木材热改性效率,且其对针叶材的催化作用相较于阔叶材更为显著。本研究可为路易斯酸在木材低温热处理领域的应用提供理论支持。

关键词：降解热处理木材热动力学热重分析催化路易斯酸针叶材阔叶材

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离子液体中再生纤维素纤维的制备及表征

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高分子材料科学与工程 2019年第10期35卷 176-182,190页

作者：马继玮姜泽明高鑫张力平林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院

以离子液体为溶剂,采用干喷-湿纺法制备再生纤维素纤维,通过正交设计和系统试验考察了气隙长度、喷头拉伸比、凝固浴浓度和凝固浴温度等工艺参数对再生纤维素纤维力学性能的影响,探究了该体系的最佳纺丝工艺条件,并对此条件下的产物进... 详细信息

以离子液体为溶剂,采用干喷-湿纺法制备再生纤维素纤维,通过正交设计和系统试验考察了气隙长度、喷头拉伸比、凝固浴浓度和凝固浴温度等工艺参数对再生纤维素纤维力学性能的影响,探究了该体系的最佳纺丝工艺条件,并对此条件下的产物进行表征分析。结果表明,对于该体系,纺丝工艺参数中凝固浴浓度和拉伸比对纤维的拉伸强度、初始模量的影响较大,凝固浴温度对纤维断裂伸长影响较大。此外,最佳工艺条件下制备的再生纤维素纤维具有较高的结晶度,较好的热稳定性及光洁的表面形态。

关键词：纤维素离子液体再生纤维素纺丝工艺

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