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基于纤维拔出研究木材胶合界面的断裂行为

北京林业大学学报 2023年第6期45卷 117-126页

作者：李振瑞李芸琪林兰英刘杏娥中国林业科学研究院木材工业研究所国家林业和草原木材科学与技术重点实验室北京100091 国际竹藤中心国家林业和草原局/北京市共建竹藤科学与技术重点实验室北京100102

【目的】借鉴复合材料中纤维拔出方法探究木材/酚醛树脂(PF)胶合试件真实的界面剪切强度,分析拔出木条的断裂形貌和细胞壁层的破坏模式,为揭示木材胶合界面的断裂机理提供理论支撑。【方法】根据前期试验条件探索,分别制备得到两种类型... 详细信息

【目的】借鉴复合材料中纤维拔出方法探究木材/酚醛树脂(PF)胶合试件真实的界面剪切强度,分析拔出木条的断裂形貌和细胞壁层的破坏模式,为揭示木材胶合界面的断裂机理提供理论支撑。【方法】根据前期试验条件探索,分别制备得到两种类型木材胶合试件:早材木条/PF树脂和早–晚材木条/PF树脂。利用万能力学试验机和超景深三维显微镜测得的数据计算出平均界面剪切强度,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征手段分析界面相内聚合物分子间作用形式、拔出木条的宏观断裂形貌、微观尺度细胞壁层破坏模式以及裂纹的萌生与扩散。【结果】载荷–位移曲线表明:拔出过程中木条/PF树脂界面相均发生脆性断裂,早材木条/PF树脂的界面剪切强度为(1.23±0.12)MPa,而早–晚材/木条/PF树脂的界面剪切强度为(3.66±0.11)MPa,约为早材木条的3倍。FTIR分析得出:木材与PF树脂聚合物分子间被证实发生化学交联反应,增强界面相黏结性能。SEM结果显示:拔出后埋入顶端早材木条试样的断裂类型为剪切破坏,而埋入底端早材木条的断裂类型为拉伸–剪切破坏共存;拔出后早–晚材木条试样的断裂类型以碎片化拉伸破坏为主。AFM图像表明:拔出后早材木条试样以跨壁层破坏为主,起始裂纹发生在厚度变化较大的相邻管胞壁的S_(2)层,随后沿着S_(1)/S_(2)界面扩展;拔出后早–晚材木条试样晚材细胞S_(2)层起始裂纹同时沿着CML/S_(1)和S_(1)/S_(2)界面扩展;此外,交叉场区域容易发生应力集中,外部拉力载荷使得射线细胞发生剥离或整体脱落。【结论】PF树脂在早材和晚材中渗透差异导致两种类型胶合界面的剪切强度差异,早材木条和早–晚材木条自身结构和性能的差异性是造成拔出后界面断裂形貌差异的主要原因。

关键词：纤维拔出试验界面剪切强度界面断裂失效裂纹起始与扩展细胞壁层破坏

基于TG-FTIR的竹材细胞壁主要组分热解特性

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林业科学 2023年第11期59卷 85-94页

作者：代琳心王智辉李振瑞王佳军刘杏娥文甲龙马建锋国际竹藤中心竹藤科学与技术重点实验室北京100102 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】探究不同热解条件下竹纤维细胞和薄壁细胞中主要组分的热解规律,分析热解过程对固体残余量和挥发分组成的影响,为竹材热解转化为高品质气体燃料和炭材料提供理论参考和借鉴,为开发清洁高效的梯度炭化及物理活化工艺提供技术支... 详细信息

【目的】探究不同热解条件下竹纤维细胞和薄壁细胞中主要组分的热解规律,分析热解过程对固体残余量和挥发分组成的影响,为竹材热解转化为高品质气体燃料和炭材料提供理论参考和借鉴,为开发清洁高效的梯度炭化及物理活化工艺提供技术支撑。【方法】选取3年生毛竹,利用热重—红外联用分析仪(TG-FTIR)对竹粉、水选分离出的竹纤维和薄壁细胞以及化学法分离获得的细胞壁纤维素、半纤维素和木质素在10、20和30℃·min^(-1)升温速率条件下进行热解特性与气体相对含量的半定量分析。【结果】10℃·min^(-1)、N_(2)气氛条件下,竹粉、竹纤维细胞和薄壁细胞的主热解阶段发生在180~400℃之间,三者固体残余量分别为19.8%、21.3%和17.5%。竹纤维素、半纤维素和木质素的主热解阶段分别发生在250~400℃、190~365℃和100~500℃之间,纤维细胞和薄壁细胞中纤维素的固体残余量分别为9.9%和6.3%,半纤维素的固体残余量分别为20.2%和18.3%,木质素的固体残余量分别为30.4%和25.8%。热重—红外光谱分析表明,热解产生的气体主要由CO_(2)、CO和CH_(4)等组成。纤维素热解产物中含C=O和C—O—C等官能团化合物的相对含量最高为65.8%,半纤维素中CO_(2)的相对含量最高为42.7%,木质素气体产物中合成气(CH_(4)、CO)含量最高为27.6%。提高升温速率,纤维素热解产物中含C=O和C—O—C等官能团化合物和木质素中合成气的相对含量减少约5%,半纤维素中CO_(2)含量增加近10%。【结论】1)竹粉、不同类型细胞及其三组分的热解特性各异,其中薄壁细胞-纤维素的固体残余量最低,纤维细胞-木质素的固体残余量最高;2)竹粉、竹纤维和薄壁细胞及其3种主要组分的热解气体组成类型基本相同,但相对含量存在明显差异,纤维素主要热解气体产物为含C=O、C—O—C等官能团化合物,半纤维素主要热解产物为CO_(2)和含C=O官能团化合物,木质素主要热解产物为CO_(2)和含C—O—C官能团化合物;3)随升温速率增加,竹粉、不同类型细胞及其3种主要组分的TG/DTG曲线整体向高温一侧移动,热解气体产物的红外吸收峰强度增加,CO和含C=O官能团化合物的相对含量有所降低。

关键词：毛竹纤维素半纤维素木质素热重-红外联用半定量

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竹浆纤维水热炭微球结构可控制备研究

林产化学与工业 2023年第2期43卷 127-134页

作者：文世涛代琳心王智辉李振瑞王佳军刘杏娥国际竹藤中心竹藤科学与技术北京市重点实验室北京100102

为了实现结构可控的水热炭微球制备,以竹浆纤维为原料系统研究了水热反应条件(反应温度、反应时间和原料用量)对产物微观形貌和理化结构的影响,采用SEM、XRD、FT-IR和XPS等表征手段对材料特性进行深入探究。研究结果表明:在反应温度220... 详细信息

为了实现结构可控的水热炭微球制备,以竹浆纤维为原料系统研究了水热反应条件(反应温度、反应时间和原料用量)对产物微观形貌和理化结构的影响,采用SEM、XRD、FT-IR和XPS等表征手段对材料特性进行深入探究。研究结果表明:在反应温度220℃、反应时间6 h、竹浆纤维用量6 g时,获得炭微球颗粒分散、尺寸分布较为均匀,样品固相碳得率最高达到24.3%,表明制备水热炭具有良好的固碳作用。XRD结果表明水热炭是一种无定形晶体,官能团分析显示水热炭表面富含羟基、羰基、酯基和醚键等一系列含氧官能团;产物比表面积主要介于23.2~83.7 m^(2)/g,孔隙以介孔为主,孔径主要分布于3~8 nm,最大孔容为0.35 cm^(3)/g。

关键词：竹浆纤维水热炭化可控制备炭微球

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木材碳封存研究进展

世界林业研究 2009年第1期22卷 54-58页

作者：王妍刘杏娥中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 国际竹藤网络中心北京100102

碳封存可以分工业封存和生物封存,工业封存包括地质封存、海洋封存、矿石碳化以及工业循环利用,这些方法能快速回收CO2,但工艺流程技术复杂,成本较高。木材碳封存是生物碳封存的一种类型,树木光合作用吸收的碳主要存贮在木材中。运用木... 详细信息

碳封存可以分工业封存和生物封存,工业封存包括地质封存、海洋封存、矿石碳化以及工业循环利用,这些方法能快速回收CO2,但工艺流程技术复杂,成本较高。木材碳封存是生物碳封存的一种类型,树木光合作用吸收的碳主要存贮在木材中。运用木材密度、微密度等检测仪器,通过确定木材密度变化,结合其含碳率来计量木材的碳封存过程以及封存过程中碳的分配格局,同时研究其与环境因子的相关性,可以为研究森林的碳吸收动态提供便捷的方法和科学的依据。

关键词：碳封存木材研究进展

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手术室护士分层考评系统构建及应用研究

现代医药卫生 2022年第19期38卷 3399-3401页

作者：李莎马琼刘凤霞刘杏娥华中科技大学同济医学院附属协和医院手术室湖北武汉430030

目的建立手术室护士分层考评系统,提高手术室护理理论考评的效率及质量。方法2021年10-12月将该院手术室护士230人按5级护士随机分为人数相等的研究组和对照组,每组115人。研究组使用《手术室专科护士培训与考核》中的考核题库,使用自... 详细信息

目的建立手术室护士分层考评系统,提高手术室护理理论考评的效率及质量。方法2021年10-12月将该院手术室护士230人按5级护士随机分为人数相等的研究组和对照组,每组115人。研究组使用《手术室专科护士培训与考核》中的考核题库,使用自动分卷系统按不同专科、不同考核要求等条件随机自动组配成试卷;对照组使用传统统一的纸质版试卷。分析2组试卷的总成绩和每题得分情况及考核效率,用难度、区分度、信度对2组试卷质量进行评价。结果研究组新护士,以及初级、中级、高级、专科护士试卷难度系数分别为0.785、0.803、0.814、0.853、0.839;试卷平均区分度分别为0.412 9、0.481 7、0.508 9、0.396 8、0.302 7。试卷信度分别为0.775、0.810、0.885、0.755、0.891。结论使用自动分卷系统进行手术室专业理论分级考试能合理、有效地对手术室各层级及不同专科护士进行理论考核,满足了手术室护理专业理论考核不同层级、不同专科的多重差异性需求。

关键词：手术室护士教学分层考评系统

ORTCC培训模式在手术室亚专科护士培训中的应用

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全科护理 2023年第16期21卷 2243-2246页

作者：吴荷玉赵诗雨杨英马琼王萍刘杏娥姚冲华中科技大学同济医学院附属协和医院 430022

目的:探讨ORTCC培训模式在手术室亚专科护士培训中的应用效果。方法:采用便利抽样法选取2019年7月—2020年12月轮转神经外科手术室的22名护士作为对照组,选取2021年1月—2022年6月轮转神经外科手术室的23名护士作为观察组。对照组采用... 详细信息

目的:探讨ORTCC培训模式在手术室亚专科护士培训中的应用效果。方法:采用便利抽样法选取2019年7月—2020年12月轮转神经外科手术室的22名护士作为对照组,选取2021年1月—2022年6月轮转神经外科手术室的23名护士作为观察组。对照组采用常规手术室专科护士培训模式;观察组采用ORTCC培训模式。比较两种不同培训模式下手术室护士理论知识掌握度、操作技能规范度、标准预防执行正确率及医生满意率。结果:培训后观察组手术室护士理论考核成绩、操作技能考核成绩均高于对照组(P<0.05);培训后观察组手术室护士外科手消毒正确率、医疗废物处理正确率、手术间环境与物品清洁正确率均达到100.00%;培训后手术医生对对照组护士手术配合能力、应急处理能力、医护沟通协作能力的满意率为77.27%、72.73%、81.82%,明显低于观察组的100.00%、95.65%、100.00%(均P<0.05)。结论:ORTCC培训模式有利于提高手术室护士理论知识掌握度、操作技能规范度及手术医生满意率,提高手术室亚专科护士培训质量。

关键词： ORTCC 教学培训亚专科手术室

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棕榈藤纤维和导管长度的近红外光谱预测研究

光谱学与光谱分析 2011年第4期31卷 966-969页

作者：王玉荣任海青赵荣军刘杏娥中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 国际竹藤网络中心北京100102

对我国华南地区六种棕榈藤的纤维和导管形态特征进行了观测,研究了应用近红外光谱分析技术预测棕榈藤纤维长度和导管长度的可行性。结果表明：六种棕榈藤的纤维平均长度在1 229~1 917μm,导管的平均长度在1 035~2 129μm;发现棕榈藤纤... 详细信息

对我国华南地区六种棕榈藤的纤维和导管形态特征进行了观测,研究了应用近红外光谱分析技术预测棕榈藤纤维长度和导管长度的可行性。结果表明：六种棕榈藤的纤维平均长度在1 229~1 917μm,导管的平均长度在1 035~2 129μm;发现棕榈藤纤维长度和导管长度模型的建立采用偏最小二乘法和完全交互验证法,在350~2454 nm谱区内用一阶导数处理的光谱与纤维长度之间建立的模型的相关性较好,校正模型和预测模型的相关系数rc和rp及标准误差SEC和SEP分别为0.98,0.85和70,178,在350~2 500nm全谱区内用一阶导数处理的光谱与导管长度之间建立的模型的相关性也较好,校正模型和预测模型相关系数rc和rp及标准误差SEC和SEP分别为0.97,0.80和101,261。说明红外光谱分析技术可以用来预测棕榈藤的纤维长度及导管长度。

关键词：棕榈藤纤维长度导管长度近红外光谱

利用X射线衍射技术分析辐照处理对黄藤材晶体尺寸影响

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光谱学与光谱分析 2010年第8期30卷 2285-2288页

作者：汪佑宏刘杏娥江泽慧费本华任海青安徽农业大学林学与园林学院安徽合肥230036 中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 国际竹藤网络中心北京100102

以我国特有的黄藤为研究对象,应用60Co产生的高能γ射线对黄藤材进行辐照处理,通过X射线衍射法测定γ射线辐照前后纤维素中晶体尺寸、分析其变化规律,探寻晶体尺寸与物理力学性质间关系,提高我国棕榈藤资源高附加值加工利用水平。结果表... 详细信息

以我国特有的黄藤为研究对象,应用60Co产生的高能γ射线对黄藤材进行辐照处理,通过X射线衍射法测定γ射线辐照前后纤维素中晶体尺寸、分析其变化规律,探寻晶体尺寸与物理力学性质间关系,提高我国棕榈藤资源高附加值加工利用水平。结果表明:晶体宽度在1.901～3.019nm范围内变化,平均宽度为2.403nm;晶体长度在4.118～28.824nm范围内变化,平均长度为10.907nm。辐照处理后黄藤材晶体宽度在2.139～3.540nm范围内变化,平均值为2.569nm;晶体长度在5.765～38.432nm范围内剧烈变化,平均值为15.530nm。辐照处理后晶体宽度和长度变化范围和平均值均增大。

关键词：黄藤 X射线衍射 γ射线辐射晶体尺寸

利用X射线衍射技术分析黄藤材微纤丝角、结晶度及γ射线的影响

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光谱学与光谱分析 2010年第5期30卷 1404-1407页

作者：汪佑宏刘杏娥江泽慧费本华任海青安徽农业大学林学与园林学院安徽合肥230036 国际竹藤网络中心北京100102 中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

为了解棕榈藤材基本材性、提高我国棕榈藤资源高附加值加工利用水平,以我国特有的黄藤为研究对象,应用X射线衍射法测定黄藤材微纤丝角、结晶度,并就γ射线辐照处理对微纤丝角、结晶度有何影响进行了分析。结果表明:纤维微纤丝角在33.4°... 详细信息

为了解棕榈藤材基本材性、提高我国棕榈藤资源高附加值加工利用水平,以我国特有的黄藤为研究对象,应用X射线衍射法测定黄藤材微纤丝角、结晶度,并就γ射线辐照处理对微纤丝角、结晶度有何影响进行了分析。结果表明:纤维微纤丝角在33.4°～38.7°范围内,平均为36.1°;藤皮处微纤丝角不比藤芯处的大。当标准剂量率为2.5×103Gy.h-1、辐射剂量分别为3,9和15kGy三个水平时,辐照处理前后对应微纤丝角分别为36.2°和35.8°,35.9°和35.4°,36.2°和35.4°,较处理前分别减小了1.10%,1.39%和2.21%。纤维素结晶度在24.8%～32.0%范围内,平均为28.6%,藤皮处结晶度均比藤芯处高。辐照处理前后对应结晶度分别为28.1%和26.0%,28.1%和26.9%,28.5%和27.1%,较处理前分别减小了7.58%,4.34%和4.70%,其中当辐射剂量为3kGy时,辐照导致结晶度差异在0.001水平上极显著。

关键词：黄藤 X射线衍射微纤丝角结晶度辐照处理