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5种N-P阻燃剂阻燃抑烟性能的CONE分析 被引量:9
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作者 储德淼 母军 +1 位作者 张晓滕 赵阳 《西南林业大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2015年第3期83-89,共7页
为进一步研究和改进N-P阻燃剂的性能,采用质量分数10%的APP、BL、MBL、GUPR以及WR等5种木材N-P阻燃剂,60℃真空(-0.5MPa)浸渍处理速生杨木,对其进行极限氧指数、烟密度以及锥形量热分析。结果表明,无机型阻燃剂APP、BL、MBL的载药率均较... 为进一步研究和改进N-P阻燃剂的性能,采用质量分数10%的APP、BL、MBL、GUPR以及WR等5种木材N-P阻燃剂,60℃真空(-0.5MPa)浸渍处理速生杨木,对其进行极限氧指数、烟密度以及锥形量热分析。结果表明,无机型阻燃剂APP、BL、MBL的载药率均较高,BL和MBL处理试样极限氧指数达40以上,阻燃性能良好;有机型阻燃剂GUPR的载药率最低,但其阻燃效率最高,抑烟效果最优;阻燃剂(除WR)使木材耐热性能降低,木材热解进程提前,HRR峰值出现时间推迟;复合型阻燃剂WR延缓热解进程的能力最强,碳层阻隔能力优良,但抑制热释放速率的能力较差;与BL相比,MBL处理试样燃烧总烟气释放量减少,特别是在前300 s内CO释放量降低26.2%,燃烧反应更为缓和,整体阻燃效果提高。 展开更多
关键词 速生杨木 氮磷阻燃剂 阻燃性能 抑烟性能 锥型量热仪
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低分子量酚醛树脂处理对杉木细胞壁的改性机理研究 被引量:8
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作者 黄艳辉 费本华 赵荣军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3356-3359,共4页
木材细胞壁的改性机理研究是改良木材处理试剂,优化木材处理工艺,提高木材密度、力学、尺寸稳定性等各项性能的关键。以人工林杉木为研究对象,采用合成的水溶性低分子量酚醛树脂(PF)对杉木试材进行逐步的真空加压浸渍处理,通过高精度、... 木材细胞壁的改性机理研究是改良木材处理试剂,优化木材处理工艺,提高木材密度、力学、尺寸稳定性等各项性能的关键。以人工林杉木为研究对象,采用合成的水溶性低分子量酚醛树脂(PF)对杉木试材进行逐步的真空加压浸渍处理,通过高精度、高分辨的X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振仪(NMR)(采用交叉极化/魔角旋转法进行连续测试)对处理和对照试样的相关物理和化学性能进行了对比分析,研究结果表明:水溶性低分子量PF处理后,试样的结晶度与未处理的对照样相比,数值降低明显,平均降低率分别为12.67%,11.91%和6.26%。结合FTIR和NMR13 C的检测谱图发现,水溶性低分子量PF改性后的杉木与对照杉木相比,没有增加新的酯类、醚类等官能团特征峰和化学位移,认为水溶性低分子量PF不能与杉木发生明显的化学反应,但会进入到结构较松散、空隙尺寸较大、相对面积较多的管胞细胞壁中的非结晶区,形成物理性的充填,最终引起杉木相对结晶度的降低。本研究对于研发新型木材改性试剂、优化木材改性处理工艺具有重要的参考价值,研究结果还将为进一步探明木材细胞壁的改性机制、丰富木材细胞壁的改性理论提供重要的依据。 展开更多
关键词 木材 细胞壁 酚醛树脂 傅里叶变换红外光谱 改性
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竹塑复合材料界面改性研究 被引量:4
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作者 张凯强 陈政豪 +2 位作者 郝丞艺 宋伟 张双保 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2018年第4期59-63,共5页
竹塑复合材料作为复合材料研究热点领域,具有较高的商业附加值与更为突出的环保意义。竹塑复合材料的界面改性一直是困扰竹塑复合材料发展的一大难题,也是这一领域的研究热点。基于构成竹塑复合材料的界面构成体系,界面改性可以通过竹... 竹塑复合材料作为复合材料研究热点领域,具有较高的商业附加值与更为突出的环保意义。竹塑复合材料的界面改性一直是困扰竹塑复合材料发展的一大难题,也是这一领域的研究热点。基于构成竹塑复合材料的界面构成体系,界面改性可以通过竹纤维的表面进行预处理、加入界面相容剂与改进加工工艺这3个方面进行。文中综合国内外研究现状,从这3个方面概述了竹塑复合材料界面改性技术的发展。 展开更多
关键词 竹塑复合材料 纤维表面预处理 界面相容剂 加工工艺
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太阳能预干联合热压干燥对桉木单板物理性能的影响 被引量:3
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作者 张新宇 张静 +1 位作者 母军 储德淼 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期246-251,共6页
近年来木材太阳能干燥技术取得了一定的进展,但太阳能的不连续、不稳定性使其难以实现连续化干燥,因此联合干燥成为了发展热点。针对桉木单板探索了联合干燥对单板物理性能的影响,模拟太阳能将单板含水率由50%预干至25%~30%,然后联合热... 近年来木材太阳能干燥技术取得了一定的进展,但太阳能的不连续、不稳定性使其难以实现连续化干燥,因此联合干燥成为了发展热点。针对桉木单板探索了联合干燥对单板物理性能的影响,模拟太阳能将单板含水率由50%预干至25%~30%,然后联合热压干燥;设置热压温度为140℃、160℃、180℃、200℃,时间为2、3 min,压力为0.5 MPa。对联合干燥单板的压缩率,导热系数、表面颜色、平衡含水率进行测定,并采用扫描电子显微镜、傅里叶红外及XRD衍射光谱对微观层面变化进行分析。研究表明,太阳能预干联合热压干燥相比全程采用太阳能干燥节省时间约为50%;随着热压干燥温度的增加,单板厚度压缩率增大,导热系数增加率最大为14.6%,明度值L*降低范围为0.4%~12.81%,表面颜色朝着暖色调方向发展;与未处理材相比,联合热压干燥后单板的平衡含水率呈降低趋势,最大减小约20%,且由XRD分析可知,联合热压干燥可使单板纤维素相对结晶度增加,能在一定程度上提高单板的尺寸稳定性;SEM显示热压处理改善了表面裂隙,有助于提高后期的胶合质量。因此太阳能预干联合热压干燥能够提高单板干燥效率与应用价值,在一定程度上可以改善单板干燥质量。 展开更多
关键词 太阳能预干 热压 联合干燥 桉木单板 物理性能
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国产栓皮栎软木热响应特性研究 被引量:3
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作者 臧小榕 母军 +2 位作者 张新宇 赖宗元 储德淼 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期127-133,共7页
【目的】软木是一种具有黏弹性的天然高分子材料,除天然软木塞以外,软木制品多由软木颗粒施胶后热压而成,软木材料主要化学组分的熔融温度、玻璃化转变温度等热转变温度对了解软木的黏弹性和制定热加工工艺具有重要的理论参考价值。【... 【目的】软木是一种具有黏弹性的天然高分子材料,除天然软木塞以外,软木制品多由软木颗粒施胶后热压而成,软木材料主要化学组分的熔融温度、玻璃化转变温度等热转变温度对了解软木的黏弹性和制定热加工工艺具有重要的理论参考价值。【方法】首先对栓皮栎软木进行热重分析以了解其热稳定性,确定软木发生热降解的最低温度,之后又采用了DSC、DMA、TMA这3种热分析方法对国产栓皮栎软木材料在热解起始温度内的热效应温度进行分析,并相互验证。【结果】热重分析结果显示在219℃之前栓皮栎软木基本不发生热降解,采用DSC、DMA、TMA方法测得的软木脂微晶的熔融温度分别为66℃、78℃(1 Hz)和78℃,通过DMA测得软木脂无定形区在频率为1 Hz时的玻璃化转变温度在0.7℃左右,在-66℃附近有一次级松弛转变,各热效应温度与栓皮槠软木略有差异,应与两者化学组分的单体构成和分子间作用力之间的差异相关。此外,由于软木径向壁上具有褶皱,采用TMA测试时可发现在加热条件下软木径向尺寸受热膨胀程度要大于轴向。【结论】在栓皮栎软木发生热解前的温度范围内存在主要成分软木脂的各热效应转变温度,据此确定合适的软木热加工温度,可通过增加软木的黏性流动来促进软木材料的热成型。 展开更多
关键词 栓皮栎软木 热分析 熔融 玻璃化转变
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软木细胞壁化学组分及软木材料应用探析 被引量:2
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作者 臧小榕 母军 张新宇 《林产工业》 北大核心 2019年第8期47-52,共6页
对栓皮栎与栓皮槠两树种的软木细胞结构、主要化学组分进行综述,并介绍了软木材料的主要应用形式,以期为进一步的软木理论研究及应用开发提供参考。
关键词 软木 细胞构造 化学组分 应用形式
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万寿菊秸秆微观形貌和化学组成的变异研究 被引量:1
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作者 杨国超 王楠 +3 位作者 黄新鑫 耿亚茹 刘婧 张求慧 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期149-156,共8页
【目的】研究万寿菊秸秆的微观形貌、化学元素组成和官能团的变异规律,可以在微观尺度和分子水平上为科学合理利用农作物秸秆提供技术依据。【方法】采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和电子能谱(EDS)表征万寿菊秸秆横切面的微观结构变异和化... 【目的】研究万寿菊秸秆的微观形貌、化学元素组成和官能团的变异规律,可以在微观尺度和分子水平上为科学合理利用农作物秸秆提供技术依据。【方法】采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和电子能谱(EDS)表征万寿菊秸秆横切面的微观结构变异和化学元素组成变异情况;采用彩色图像计算机分析系统,对万寿菊秸秆的上段、中段、下段进行胞壁率测量;采用傅里叶一维红外光谱(FTIR)、二阶导数光谱(SDIR)和二维相关红外光谱(2DIR)表征万寿菊秸秆沿高度方向上的官能团变异规律。【结果】万寿菊秸秆的径向尺寸在上段变异较小(极差为7.3),而在中段和下段的变异较大(极差分别是10.0和10.7);万寿菊秸秆的上段组织结构"粗疏",但在中段和下段的管孔直径及分布密度差异不大,导管类型主要是单管孔或复管孔,万寿菊秸秆的碳氧比在高度方向由上至下为0.73、0.79、0.83,呈现递增趋势,氮元素原子百分比也有同样趋势;万寿菊秸秆的胞壁率沿径向由内向外,高度方向由上向下均呈现出递增趋势;万寿菊秸秆不同高度对应的FTIR谱图在2 816~2 972 cm-1、1 651、1 461 cm-1、849~800 cm-1处,SDIR谱图在1 700、1 280 cm-1处,以及2DIR谱图在3 240~3 409 cm-1、2 921、2 850、1 619 cm-1处均存在较明显变化,表明对应官能团的种类与吸收峰强度和秸秆高度位置的变化有一定的相关性。【结论】通过对万寿菊秸秆微观形貌和官能团分析,揭示了万寿菊秸秆的径向尺寸、内部组织结构、碳氧原子百分比、细胞的胞壁率与秸秆生长高度方向的对应关系;推测出秸秆主要化学成分所含官能团的种类和数量在秸秆生长高度方向上的变异规律。 展开更多
关键词 万寿菊秸秆 微观形貌 化学组成 变异规律
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单板层积材的三维光学检测及其托盘的有限元仿真分析 被引量:1
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作者 储德淼 母军 +1 位作者 康柳 赖宗元 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期147-155,共9页
【目的】单板层积材应用广泛,但其性能测试多采用破坏性实验方法,存在检测效率低且会造成资源浪费的不足。本研究对一种新型层积板材及其制得的托盘进行无损检测,旨在为木质层积材及制品性能的高效、精确检测提供理论参考和技术支撑。... 【目的】单板层积材应用广泛,但其性能测试多采用破坏性实验方法,存在检测效率低且会造成资源浪费的不足。本研究对一种新型层积板材及其制得的托盘进行无损检测,旨在为木质层积材及制品性能的高效、精确检测提供理论参考和技术支撑。【方法】将三维光学检测法与有限元仿真分析相结合,首先采用数字散斑法测量并计算获得新型层积板材的弹性常数(包括弹性模量,泊松比,剪切模量);然后导入有限元仿真分析中,分别选取layer单元和solid 185单元对板材模型进行网格划分和静力模拟,优化其仿真模拟参数;参照国际标准ISO 8611—2011对新型层积板材托盘性能进行检测,利用Solidworks建立及装配托盘模型,在ANSYS workbench软件中对托盘整体结构进行整体抗压、底板抗压、面板抗压和角跌落等仿真模拟,并与实验测试结果进行对比分析。【结果】三维光学法获得的弹性参数可以应用于新型层积板材及其制品的有限元仿真分析中,ANSYS有限元仿真结果可靠;将新型层积材作为整体结构,选用solid 185单元的仿真模拟结果与实际测试情况最为接近;新型层积材托盘静力仿真分析中托盘的最大变形与实验结果相近,4种工况仿真分析结果与实测结果相同。【结论】三维光学检测法结合有限元仿真分析可以对木质层积材及其制品的受力、变形和破坏情况进行无损检测,可达到高效和节能的目的。 展开更多
关键词 无损检测 单板层积材 木质托盘 三维光学检测 有限元分析
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基于TG-FTIR的杨木热解过程中脲醛树脂影响机理的模型物研究 被引量:6
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作者 李思锦 母军 张宇 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1497-1501,共5页
热解是废弃人造板高效回收利用的方式,人造板中所含胶黏剂是其不同于生物质的主要特征。为了有效环保地利用热解技术处理废弃人造板,解明人造板热解过程中其所含脲醛树脂胶黏剂(UF)对木材热解特性的影响,深入探索UF对人造板中木材... 热解是废弃人造板高效回收利用的方式,人造板中所含胶黏剂是其不同于生物质的主要特征。为了有效环保地利用热解技术处理废弃人造板,解明人造板热解过程中其所含脲醛树脂胶黏剂(UF)对木材热解特性的影响,深入探索UF对人造板中木材各组分的作用机制,以杨木及木材的三种主要组分(纤维素、半纤维素、木素)为研究对象,创新性地依据杨木的化学组成,以纤维素、木聚糖和木素配制成模型物,并加入UF模拟人造板的构成。利用热重红外光谱联用(TG-FTIR)分析法,对比分析了加入UF前后模型物以及杨木各主要组分的热失重特性及气相演变规律。热重及红外结果表明,UF促进了纤维素热解过程中水和羧酸类物质的生成。UF与木素结合生成热不稳定的含氮结构,释放大量氨气,并且在200~300℃区间内参与了木素的热解并直接影响木素热解产物的生成。由此推测,在人造板热解过程中,木材三种主要组分中与UF作用的主要成分是木素。 展开更多
关键词 热解 杨木 脲醛树脂 模型物 热重红外光谱法
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吸湿过程中脱化学成分木材的水分及尺寸变化 被引量:3
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作者 周海珍 许若 马尔妮 《中国农学通报》 CSCD 2014年第25期49-54,共6页
为考察脱化学成分木材的水分吸着和变形行为,以尺寸20 mm(T)×20 mm(R)×4 mm(L)的杉木(Cunninghamia lanceolata Hook.)为试材,将未处理材及脱抽提物材、脱木质素材先后置于25℃、45%→60%→75%相对湿度的环境中达到吸湿平衡,... 为考察脱化学成分木材的水分吸着和变形行为,以尺寸20 mm(T)×20 mm(R)×4 mm(L)的杉木(Cunninghamia lanceolata Hook.)为试材,将未处理材及脱抽提物材、脱木质素材先后置于25℃、45%→60%→75%相对湿度的环境中达到吸湿平衡,在该过程中测量试材含水率及弦、径向尺寸的变化情况。结果表明:各种试材的含水率和横向尺寸变化在吸湿初期快速增加,随着吸湿过程的进行,变化速率逐步降低并最终达到平衡状态;其中,脱木质素材的吸湿性最强,脱抽提物材次之,而未处理材的吸湿性最低;相比较于未处理材,杉木脱除抽提物后,弦、径向尺寸变化率有微小的上升,但对其横纹方向上变形各向异性的影响不大,而脱木质素材的弦、径向尺寸变化率明显增大,且横纹变形各向异性有所下降;各种试材无论在连续吸湿过程中还是达到吸湿平衡状态下,其含水率与弦、径向尺寸变化率均成近似线性关系;脱木质素材的水分吸着系数和湿度膨胀系数最大,脱抽提物材次之,未处理材最低。 展开更多
关键词 木材 吸湿 脱抽提物 脱木质素 含水率 尺寸
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计算流体力学数值仿真技术及其在木材干燥研究中的应用 被引量:3
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作者 洪工画 孟杨 +1 位作者 高建民 张双保 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期47-51,共5页
计算流体力学(CFD)数值仿真技术是随着计算机科学发展起来的通过数值计算获得流场流动与传热规律的新技术,已逐渐成为木材科学领域中研究木材干燥技术的重要方法。文中对CFD仿真原理和方法进行阐述,从干燥室设计和优化、干燥室性能分析... 计算流体力学(CFD)数值仿真技术是随着计算机科学发展起来的通过数值计算获得流场流动与传热规律的新技术,已逐渐成为木材科学领域中研究木材干燥技术的重要方法。文中对CFD仿真原理和方法进行阐述,从干燥室设计和优化、干燥室性能分析与干燥过程热质耦合传递等方面归纳总结国内外CFD技术在木材干燥研究中的应用现状,指出目前研究存在的不足并展望未来研究热点。 展开更多
关键词 计算流体力学 数值仿真 木材科学 干燥技术
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