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户外用重组竹防蓝变处理工艺及性能

林业科学 2021年第12期57卷 140-146页

作者：张亚梅余养伦于文吉中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

【目的】研究抗菌处理工艺对重组竹防蓝变性能的影响,为户外用重组竹制备提供技术支持。【方法】以有机碘化物3-碘代-2丙炔基甲氨酸丁酯(IPBC)为抗菌剂,采用浸渍IPBC/浸胶、浸渍IPBC/涂胶、重组竹板坯浸渍IPBC 3种抗菌处理工艺,通过实... 详细信息

【目的】研究抗菌处理工艺对重组竹防蓝变性能的影响,为户外用重组竹制备提供技术支持。【方法】以有机碘化物3-碘代-2丙炔基甲氨酸丁酯(IPBC)为抗菌剂,采用浸渍IPBC/浸胶、浸渍IPBC/涂胶、重组竹板坯浸渍IPBC 3种抗菌处理工艺,通过实验室和室外防蓝变试验分析3种处理工艺制备户外用重组竹对蓝变菌的防治效力,利用扫描电镜(SEM)、计算机断层扫描仪(CT)和激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)研究浸渍IPBC/涂胶工艺中抗菌剂在竹纤维化单板和重组竹内的分布。【结果】实验室防蓝变试验结果显示,对照样和采用浸渍IPBC/浸胶工艺制备的重组竹对可可球二孢菌的感染等级均为4级;采用浸渍IPBC/涂胶和重组竹板坯浸渍IPBC工艺制备的重组竹对可可球二孢菌的感染等级分别达1级和0级。室外防蓝变试验结果显示,在成都室外多雨环境中,对照样、采用浸渍IPBC/浸胶和重组竹板坯浸渍IPBC工艺制备的重组竹在2个月内均开始出现蓝变;而采用浸渍IPBC/涂胶工艺制备的重组竹在12个月内仍未发生蓝变,CT检测结果表明竹纤维化单板疏解时产生的裂隙、薄壁细胞腔、导管内壁、纤维细胞的胞间层裂隙中均有抗菌剂存在。采用浸渍IPBC/涂胶工艺制备重组竹时,酚醛树脂胶黏剂在竹材细胞壁上形成一层胶膜,将抗菌剂包裹在竹材与PF树脂胶黏剂之间,并形成有效固着,从而减少抗菌剂流失。【结论】采用浸渍IPBC/涂胶工艺制备的重组竹对蓝变菌具有有效防治效力,可广泛应用于室外环境中。

关键词：蓝变重组竹抗菌剂 3-碘代-2丙炔基甲氨酸丁酯(IPBC)

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竹桉复合材料优化重组技术的研究

竹桉复合材料优化重组技术的研究

作者：余养伦中国林业科学研究院

学位级别：硕士

我国是一个森林资源匮乏的国家，无论森林覆盖率还是人均占有量均低于世界平均水平，尤其缺乏大径级的针叶材和优质的阔叶材，而我国的竹类资源和人工林资源十分丰富，其面积和产量均居世界首位，因此，高效合理地利用竹材和人工林木材... 详细信息

我国是一个森林资源匮乏的国家，无论森林覆盖率还是人均占有量均低于世界平均水平，尤其缺乏大径级的针叶材和优质的阔叶材，而我国的竹类资源和人工林资源十分丰富，其面积和产量均居世界首位，因此，高效合理地利用竹材和人工林木材对缓解我国木材供需矛盾具有重要意义。本文选用我国南方资源丰富的毛竹(Phyllostachys pubescens Mazel *** Lebaie)和人工速生材尾叶桉(***)为原料，通过对毛竹竹条和桉树单板基本物理力学性能，表面润湿性能，胶合性能和板坯热传导性能等研究基础上，从结构和工艺两个方面对竹桉复合材料重组技术进行优化设计。主要结论如下： (1)竹条的厚度对竹条基本物理力学性能影响较小，桉树单板的厚度对单板基本物理力学性能影响较大，随着厚度的增加，单板的静曲强度和弹性模量减小;采用涂胶热压处理后，桉树单板的物理力学性能得到改善，其改善程度因单板厚度、施胶量和单板的密度不同而不同。 (2)环境温度对PF胶在竹条和桉树单板表面的润湿性有显著的影响，随着润湿环境温度的升高，酚醛胶在竹条和桉树单板表面的润湿性变差;堆放时间对桉树单板润湿性具有显著的影响，随着堆放时间的延长，PF胶在桉树单板表面的润湿性变差;砂磨可以在一定程度上改善桉树单板的润湿、渗透和铺展性能。 (3)建立了胶合强度分布规律的评价体系。桉树、杨木和落叶松胶合强度的双尾检验P值分别为0.203、0.235和0.464，均大于0.05显著性水平，三种木材胶合板的胶合强度服从正态分布，为正偏态分布;桉树和杨木胶合板的胶合强度为尖峰态，而落叶松胶合板的胶合强度为低峰态。 (4)建立了竹材和桉树单板层积材的热压升温曲线数学模型。模型的实际曲线和理论曲线的R值在0.92以上，热压升温速率系数k值与单板的厚度、板坯层数，热压温度，热压压力，含水率呈线性相关，在热压过程中，通过调整板坯结构和热压工艺可以改善竹木复合材料板坯的热传导性能。 (5)建立了适合于竹木复合材料的刚度预测模型。用该模型预测的竹桉复合材料弹性模量预测值与实验值的Pearson乘积矩相关系数R在0.80以上，用竹材和桉树单板层积材的弹性模量预测竹桉复合材料的弹性模量，实际值与理论值相差在11％以内，模型具有一定的实际意义。 (6)建立了竹木复合材料的强度定性预测的数学模型。该模型能对竹木复合材料的不同破坏类型进行定性解释;用竹桉复合材料刚度模型、强度模型和材料断裂理论，从理论上阐明了竹桉复合材料的设计原理。 (7)对于单板厚度为2.25mm的13层桉树单板层积材其较优的热压工艺为：热压温度为140℃，热压时间为1min·mm，施胶量为250g·m，压缩率为16％。

关键词：竹桉复合材料表面润湿性能胶合性能板坯热传导性能结构设计工艺优化

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植物多酚对木材加工性能的影响和应用

木材科学与技术 2021年第3期35卷 1-5,11页

作者：王超余养伦中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

阐述植物多酚的主要特点,包括在木材中的分布、与木材组分之间的作用以及与金属的络合作用;分析植物多酚对木材加工性能的影响,总结植物多酚及其络合物在木材加工中的应用前景。

关键词：植物多酚金属络合作用木材加工应用

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热处理对毛竹竹材力学性能影响

材料热处理学报 2009年第3期30卷 33-35,41页

作者：张亚梅余养伦于文吉中国林科院木材工业研究所北京100091

探讨热处理温度（100～220℃）和时间（1～4h）对热处理后毛竹竹材的静曲强度（MOR）和静曲弹性模量（MOE）的影响。结果表明：毛竹经100～220间热处理后，其MOR相对于未处理竹材呈先上升后下降的趋势；热处理时间对MOR的影响随着热处... 详细信息

探讨热处理温度（100～220℃）和时间（1～4h）对热处理后毛竹竹材的静曲强度（MOR）和静曲弹性模量（MOE）的影响。结果表明：毛竹经100～220间热处理后，其MOR相对于未处理竹材呈先上升后下降的趋势；热处理时间对MOR的影响随着热处理温度的升高而增大。热处理温度对毛竹竹材MOE的影响显著，热处理时间（1～4h内）对毛竹竹材MOE的影响不显著，而当热处理温度达到220间时，MOE随着热处理时间的增长而逐渐降低。

关键词：热处理毛竹静曲强度静曲弹性模量

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水煮处理竹材的吸湿性和化学成分研究

林业科学 2022年第1期58卷 119-126页

作者：李澍农张亚梅余养伦于文吉中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

【目的】研究水煮处理对竹材吸湿性和化学成分的影响,为竹材改性提供技术参考。【方法】将竹片置于100℃沸水中(竹片和水的质量比为1∶100)水煮处理4 h,利用动态水分吸附仪(DVS)测试水煮处理前后竹材动态水分吸附曲线,采用Hailwood-Horr... 详细信息

【目的】研究水煮处理对竹材吸湿性和化学成分的影响,为竹材改性提供技术参考。【方法】将竹片置于100℃沸水中(竹片和水的质量比为1∶100)水煮处理4 h,利用动态水分吸附仪(DVS)测试水煮处理前后竹材动态水分吸附曲线,采用Hailwood-Horrobin(H-H)模型对测试数据进行拟合,通过扫描电镜(SEM)、化学成分测试、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)等手段分析水煮处理前后竹材的微观形貌、化学成分和结晶区参数。【结果】竹材经水煮处理后,在相对湿度大于50%的环境中,其平衡含水率相对于原竹对照样降低。H-H模型拟合显示,当相对湿度大于35%时,水煮处理竹材的单分子层水含量增加,多分子层水含量显著降低。扫描电镜(SEM)结果表明,水煮处理后竹材薄壁细胞细胞壁发生皱缩现象,细胞壁上微孔减少,多分子层水含量降低。化学组分分析显示,水煮处理使竹材中部分半纤维素发生降解。FTIR分析显示,水煮处理竹材的羟基和羰基含量增多,是其单分子层水含量增多的主要原因。XPS分析显示,水煮处理使竹材中半纤维素发生降解,同时脂肪酸、脂肪、酚类等物质随水分迁移到竹材表面。XRD分析显示,水煮处理主要影响竹材的非结晶区域,结晶区宽度增大;半纤维素降解使竹材结晶度增大。【结论】竹材在沸水中水煮处理4 h后,其吸湿性相对于原竹对照样降低,尺寸稳定性得到改善,水煮处理竹材微观形貌和化学成分变化是使其吸湿性降低的主要因素。

关键词：毛竹水煮处理动态水分吸附 Hailwood-Horrobin(H-H)模型

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不同处理竹材的表面性能分析

北京林业大学学报 2007年第1期29卷 136-140页

作者：于文吉余养伦江泽慧中国林业科学研究院木材工业研究所

为了揭示不同处理方法对竹材表面性能的影响规律,该文以毛竹为研究对象,采用ESCA和FTIR分析技术,对不同部位和不同处理条件竹材表面的碳氧比和C1s4种结合形式的分布情况,以及红外光谱的谱峰位置和相对吸收强度进行了分析.结果表明:不同... 详细信息

为了揭示不同处理方法对竹材表面性能的影响规律,该文以毛竹为研究对象,采用ESCA和FTIR分析技术,对不同部位和不同处理条件竹材表面的碳氧比和C1s4种结合形式的分布情况,以及红外光谱的谱峰位置和相对吸收强度进行了分析.结果表明:不同部位和不同处理条件下竹材表面的碳氧比有很大差异;竹材表面主要以木素和各种抽提物为主;高温干燥导致竹材表面易挥发的抽提物分解,使部分纤维素和半纤维素的结构特征得以显露,而硼酸处理效果不明显;高温处理和硼酸处理后竹材表面的自由羟基减少,活性降低;竹黄表面的活性自由羟基的数量高于竹青表面.

关键词：竹材表面性能 ESCA分析 FTIR分析

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微波辐照制备竹类活性炭及表征

林产化学与工业 2003年第2期23卷 47-50页

作者：陈金根余养伦赵丽华倪涌舟浙江林学院基础科学系浙江临安311300

　用毛竹(Phyllostachyspubescens)生产活性炭,采用正交方法对影响活性炭性能的因素如活化剂、添加剂、微波功率、处理时间等进行了系统研究,并用电子扫描镜对样品微观结构进行了表征。实验结果表明:毛竹经活化剂50.0%、添加剂3.0%浸渍... 详细信息

　用毛竹(Phyllostachyspubescens)生产活性炭,采用正交方法对影响活性炭性能的因素如活化剂、添加剂、微波功率、处理时间等进行了系统研究,并用电子扫描镜对样品微观结构进行了表征。实验结果表明:毛竹经活化剂50.0%、添加剂3.0%浸渍后,用720W微波辐照22min生产的竹类活性炭样品效果最好,亚甲基蓝脱色力为每0.1g活性炭为14.5mL。不同的工艺所对应产品微观结构图也不一样。

关键词：微波辐照制备竹类活性炭表征活化剂添加剂微波功率结构

疏解竹单板高温干热处理对竹基纤维复合材料性能的影响

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林业科学 2019年第9期55卷 142-148页

作者：孟凡丹王超向琴余养伦于文吉中国林业科学研究院木材工业研究所

【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... 详细信息

【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。

关键词：热处理疏解竹单板竹基纤维复合材料耐水性能力学性能

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室外地板用竹基纤维复合材料制备技术

林业科学 2014年第1期50卷 133-139页

作者：余养伦秦莉于文吉中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 国家林业局林产工业规划设计院北京100010

以酚醛树脂为胶黏剂,以毛竹和慈竹为原料,在不去竹青和竹黄的条件下,采用点裂和线裂纤维分离技术,将半圆竹筒疏解形成由竹纤维束交织而成的网状结构纤维化竹单板,经过热处理、浸胶、热压等工序制造本色和炭化色室外地板用竹基纤维复合材... 详细信息

以酚醛树脂为胶黏剂,以毛竹和慈竹为原料,在不去竹青和竹黄的条件下,采用点裂和线裂纤维分离技术,将半圆竹筒疏解形成由竹纤维束交织而成的网状结构纤维化竹单板,经过热处理、浸胶、热压等工序制造本色和炭化色室外地板用竹基纤维复合材料,并与室外地板用重组竹的性能进行对比。结果表明:竹基纤维复合材料性能优于重组竹,慈竹竹基纤维复合材料的性能优于毛竹;热处理对吸水厚度膨胀率、防腐和防霉等性能具有改善作用,对水平剪切强度具有不利影响;采用纤维化单板,改变了传统重组竹的束状元结构,提高了竹材的利用率和生产效率,可促进竹材产业升级尤其是丛生竹的工业化利用。

关键词：纤维化竹单板竹基纤维复合材料室外地板