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竹笋壳/脲醛树脂改性淀粉胶黏剂复合材料的降解特性

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南京林业大学学报（自然科学版） 2017年第4期41卷 160-166页

作者：张志威关明杰刘源松南京林业大学材料科学与工程学院国家林业局竹材工程技术研究中心江苏南京210037

【目的】研究不同环境中竹笋壳/脲醛树脂(UF)改性淀粉胶黏剂复合材料的质量损失率、结构及微观形态变化等降解特性。【方法】采用自然暴露法、土壤掩埋法、水性培养液法和纤维素酶法对复合材料进行了降解处理,测定了复合材料在降解过程... 详细信息

【目的】研究不同环境中竹笋壳/脲醛树脂(UF)改性淀粉胶黏剂复合材料的质量损失率、结构及微观形态变化等降解特性。【方法】采用自然暴露法、土壤掩埋法、水性培养液法和纤维素酶法对复合材料进行了降解处理,测定了复合材料在降解过程中的质量损失率,并通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料降解后的相对结晶度、化学结构和微观形貌。【结果】复合材料经过自然暴露、土壤掩埋、水性培养、纤维素酶缓冲溶液浸泡等4种环境降解后,其终质量损失率依次为2.1%、21.7%、25.7%和29.9%,相对结晶度由空白对照组的43.9%依次增大到46.4%、49.7%、53.2%和55.4%,并且特征吸收峰发生了不同程度的降低;SEM分析显示,经过4种环境降解后,复合材料表面变得粗糙,竹笋壳出现了不同程度的破坏,其中以纤维素酶缓冲溶液降解后的变化最为显著。【结论】竹笋壳/脲醛树脂(UF)改性淀粉胶黏剂复合材料在土壤、水性培养液和纤维素酶环境中具有良好的生物降解特性。

关键词：竹笋壳改性淀粉胶黏剂降解特性自然暴露法土壤掩埋法水性培养液法纤维素酶法

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碳纤维增强桉杨复合胶合板的制备及性能研究

玻璃钢／复合材料 2017年第12期 60-66,24页

作者：刘源松关明杰董志勇翟通军南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 连云港南方木业有限公司灌南222500

为开发碳纤维/木基复合材,设计了全桉木、全杨木、杨桉交错、桉杨交错四种结构用桉杨复合胶合板,采用碳纤维(CF)进行表面增强,研究增强前后桉杨复合胶合板的物理力学性能以及保温性能,探讨老化前后四种结构之间的性能变化。结果表明:经... 详细信息

为开发碳纤维/木基复合材,设计了全桉木、全杨木、杨桉交错、桉杨交错四种结构用桉杨复合胶合板,采用碳纤维(CF)进行表面增强,研究增强前后桉杨复合胶合板的物理力学性能以及保温性能,探讨老化前后四种结构之间的性能变化。结果表明:经碳纤维表面增强后,桉杨交错结构吸水厚度膨胀率为2.6%,下降幅度为44.7%,吸水率下降幅度为46.5%;四种结构浸渍剥离性能均满足标准,最好为桉杨交错结构;桉杨交错结构老化前纵向静曲强度为98.5 MPa,提高率为107.4%,纵向弹性模量为15810 MPa,提高率为129.8%,老化后杨桉交错结构纵向弹性模量为10150 MPa,提高率为176.3%,且杨桉交错结构胶合强度可达1.74 MPa,但对于横向静曲强度、弹性模量和胶合强度提高均较小。综合而言,碳纤维增强后物理力学性能较好的结构为杨桉交错和桉杨交错,总体反映了桉杨复合胶合板结构上纵横强度比差异较大,在实际应用中根据需求调整纵横强度设计比例;经碳纤维表面增强后桉杨复合胶合板导热系数均值为0.44 W/(m·℃),导热系数值接近保温材料,碳纤维表面增强后对其保温性能影响不明显。

关键词：碳纤维桉杨复合板集装箱

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木材吸湿水分变化的核磁共振分析

林业工程学报 2016年第2期1卷 49-53页

作者：刘源松张明辉关明杰南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院呼和浩特010018 国家林业局竹材工程技术研究中心南京210037

利用核磁共振自由感应衰减(FID)曲线研究青皮杨吸湿过程中木材水分的变化,以及木材含水率与核磁共振T2信号量之间的关系。以水分子中的H质子作为探针,在40℃恒温状态,相对湿度分别为(96.4±0.4)%(硫酸钾饱和盐溶液)、(82.3±0.3)%(氯化... 详细信息

利用核磁共振自由感应衰减(FID)曲线研究青皮杨吸湿过程中木材水分的变化,以及木材含水率与核磁共振T2信号量之间的关系。以水分子中的H质子作为探针,在40℃恒温状态,相对湿度分别为(96.4±0.4)%(硫酸钾饱和盐溶液)、(82.3±0.3)%(氯化钾饱和盐溶液)和(74.7±0.2)%(氯化钠饱和盐溶液)条件下,探讨青皮杨在吸湿过程中木材含水率与核磁共振自由衰减曲线的关系。将采集的T2信号量反演成横向弛豫时间,结果表明:木材在吸湿过程中核磁共振T2的信号量与其含水率呈高度线性相关,相关性均超过99.5%;虽然吸着发生在纤维饱和点以下,但木材中仍然存在微量弛豫时间很长的自由水;在木材中水分子与木材结合得越紧密,则横向弛豫时间就越短,反之,横向弛豫时间越长。

关键词：青皮杨核磁共振吸湿弛豫时间

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竹笋壳纤维复合材料的降解特性研究

西南大学学报（自然科学版） 2018年第2期40卷 167-173页

作者：关明杰张志威刘源松南京林业大学材料科学与工程学院/国家林业局竹材工程技术研究开发中心南京210037

为研究不同环境中竹笋壳纤维复合材料的降解特性,采用自然曝露法、土壤掩埋法、水性培养液法和纤维素酶法4种方法对复合材料进行了降解处理,测定了复合材料降解过程中的质量损失率以及降解后的相对结晶度、化学组分和微观形貌.结果表明... 详细信息

为研究不同环境中竹笋壳纤维复合材料的降解特性,采用自然曝露法、土壤掩埋法、水性培养液法和纤维素酶法4种方法对复合材料进行了降解处理,测定了复合材料降解过程中的质量损失率以及降解后的相对结晶度、化学组分和微观形貌.结果表明:竹笋壳纤维复合材料在自然环境、土壤、水性培养液和纤维素酶缓冲溶液中有良好的降解性能,降解后的质量损失率依次为11.4%,21.0%,31.2%和34.3%,相对结晶度由空白对照组的40.7%依次增大到46.8%,53.1%,55.1%和57.7%,特征吸收峰发生了不同程度的降低.SEM分析表明,水性培养液降解使竹笋壳纤维表面变得更加粗糙,沟槽增大,出现较多剥落的碎片和较大的孔洞.土壤和纤维素酶缓冲溶液降解使竹笋壳纤维依次发生竹笋壳纤维表面胶质大量破坏和竹笋壳纤维内部剥离分层破坏,暴露出纤维单丝.

关键词：竹笋壳纤维复合材料降解特性自然曝露法土壤掩埋法水性培养液法纤维素酶法

木质素改性脲醛树脂对竹层积材甲醛释放量及胶合性能的影响

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林业工程学报 2017年第3期2卷 28-32页

作者：刘源松关明杰张志威周文奕南京林业大学材料科学与工程学院国家林业局竹材工程技术研究中心南京210037

针对竹层积材中甲醛释放量过高的问题,以碳化竹片为原料,利用木质素作为脲醛树脂胶黏剂的甲醛捕捉改性剂,对脲醛树脂胶黏剂进行共混改性后压制双层竹层积材。采用木质素添加量和组坯方式的双因素分析法,探讨木质素改性脲醛树脂胶黏剂对... 详细信息

针对竹层积材中甲醛释放量过高的问题,以碳化竹片为原料,利用木质素作为脲醛树脂胶黏剂的甲醛捕捉改性剂,对脲醛树脂胶黏剂进行共混改性后压制双层竹层积材。采用木质素添加量和组坯方式的双因素分析法,探讨木质素改性脲醛树脂胶黏剂对竹层积材甲醛释放量及胶合性能的影响;采用环境扫描电子显微镜(ESEM)对木质素改性后的竹层积材胶合界面进行微观形貌分析。木质素的加入使竹层积材的甲醛释放量明显降低,各组坯方式下竹层积材的甲醛释放量差异较小,均可达到GB 18580—2001标准规定的E2级;随着木质素添加量的增加,竹层积材的剪切强度逐渐增大,竹黄面与竹黄面无节组坯试件(II)、竹黄面与竹青面无节组坯试件(IO)及竹黄面与竹黄面有节组坯试件(Node)的剪切强度均在木质素添加量为40%时达到最大,分别为7.6,8.0和8.5 MPa,相比空白组分别提高了85%,70%和41%;对于竹黄面与竹黄面组坯试件,带节试件的胶层剪切强度大于无节组;由ESEM可知,碳化竹材胶合界面被压缩甚至压溃,表面细胞不同程度呈扁平碎片状,胶黏剂主要渗透到竹材的表层破坏细胞,多数为薄壁细胞,位于竹材表层的维管束中偶尔也会有胶黏剂存在,极少量胶黏剂可能通过裂隙进入竹材更深部位的细胞。结果表明:在相同木质素添加量条件下,组坯方式对竹层积材甲醛释放量几乎没有影响;黄-黄无节组坯试件、黄-青无节组坯试件及黄-黄有节组坯试件胶层剪切强度随着木质素添加量的增加逐渐增大,黄-青组坯试件的胶层剪切强度普遍优于黄-黄组坯试件,黄-黄有节组坯试件胶层剪切强度均大于无节试件;ESEM分析表明,由于碳化竹片表面易被压缩压溃,木质素含量较大的高黏度胶黏剂缺乏有效渗透,致使胶黏剂集聚在压溃细胞表面,竹片胶合界面有效胶层厚度增大,从而导致胶层剪切强度增加。

关键词：木质素脲醛树脂胶竹层积材甲醛释放量胶合性能

可可球二孢的培养及其侵染橡胶木表面性能的研究

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北京林业大学学报 2020年第3期42卷 160-167页

作者：赵博识于志明张扬漆楚生唐睿琳刘源松王皓炜韩祎昀北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】可可球二孢是导致橡胶木蓝变的主要菌种之一,对蓝变的研究大多以防治为主。本研究利用蓝变颜色的多样性将防治转化为诱导,以提高蓝变现象的利用价值。【方法】通过分析不同配比的察式培养基对可可球二孢菌落在培养基和橡胶木表... 详细信息

【目的】可可球二孢是导致橡胶木蓝变的主要菌种之一,对蓝变的研究大多以防治为主。本研究利用蓝变颜色的多样性将防治转化为诱导,以提高蓝变现象的利用价值。【方法】通过分析不同配比的察式培养基对可可球二孢菌落在培养基和橡胶木表面生长速度的影响,优选菌落适宜生长环境,并探究不同时间条件下菌落对橡胶木表面性能的影响。【结果】可可球二孢菌落的适宜生长环境为酵母膏9 g/L、葡萄糖20 g/L、pH值弱酸性、硫酸镁1.0 g/L、硫酸亚铁0.03 g/L、氯化钾0.2 g/L;随着时间的增加,橡胶木表面的染色面积比逐渐提高,颜色逐渐由红黄到蓝绿色系,整体颜色逐渐变暗,耐光色牢度逐渐提高,静态接触角提高了13.04%,动态接触角显著变大,表面粗糙度和耐磨性能逐渐降低。【结论】本研究制备出可可球二孢调色橡胶木,并利用不同时间梯度对橡胶木表面纹理和颜色进行调控,证明了生物方式加工木材的可行性,扩大了微生物在木材加工中的利用价值。

关键词：可可球二孢生长速度橡胶木表面性能

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四种结构桉杨胶合板模板的性能研究

四种结构桉杨胶合板模板的性能研究

作者：关明杰刘源松薛明慧南京林业大学材料科学与工程学院国家林业局竹材工程技术研究中心

设计纯桉木、纯杨木、杨桉交错、桉杨交错四种建筑模板用胶合板,采用酚醛树脂胶进行表面胶强化处理,测试四种胶合板物理力学性能,分析其断面密度分布分布,探讨胶合板结构、力学性质、断面密度之间的关系,为桉杨胶合板在建筑模板领域的... 详细信息

设计纯桉木、纯杨木、杨桉交错、桉杨交错四种建筑模板用胶合板,采用酚醛树脂胶进行表面胶强化处理,测试四种胶合板物理力学性能,分析其断面密度分布分布,探讨胶合板结构、力学性质、断面密度之间的关系,为桉杨胶合板在建筑模板领域的应用以及胶合板模板结构设计提供理论依据。结果表明:表面胶强化处理对四种胶合板性能均有提高,其中表面胶强化组的杨桉交错结构和桉杨交错结构胶合板各项性能都满足建筑模板标准的要求,纯杨木和纯桉木胶合板则不达标;X射线密度分析结果表明酚醛树脂胶的胶层密度普遍大于单板密度,保证了单板间良好的胶合性能。

关键词：模板桉杨胶合板断面密度分布强化处理

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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竹材防霉处理技术现状与展望

林产工业 2020年第8期57卷 1-4页

作者：王皓炜于志明张扬唐睿琳刘源松北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

霉变会降低竹材及其制品的使用价值和经济价值,开展竹材防霉处理技术的研究与应用具有十分重要的现实意义与发展前景。从竹材霉变基础性研究、竹材传统防霉处理技术和新型防霉处理技术三个方面,论述了竹材防霉处理技术现状,并提出了竹... 详细信息

霉变会降低竹材及其制品的使用价值和经济价值,开展竹材防霉处理技术的研究与应用具有十分重要的现实意义与发展前景。从竹材霉变基础性研究、竹材传统防霉处理技术和新型防霉处理技术三个方面,论述了竹材防霉处理技术现状,并提出了竹材防霉处理技术的发展方向。

关键词：竹材霉变防霉处理技术现状展望

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灰黄青霉生物染色对毛竹性能影响的研究

北京林业大学学报 2020年第6期42卷 149-156页

作者：王皓炜于志明张扬唐睿琳刘源松王晓倩黄思琪赵博识北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】竹材变色现象普遍发生,但针对其这一特质的功能性开发仍然不足。利用竹材易发生生物变色的特性,可以诱导灰黄青霉侵染毛竹来实现竹材的生物染色。【方法】通过真菌培养、接种与侵染、灭菌干燥等步骤制备得到灰黄青霉侵染后的毛... 详细信息

【目的】竹材变色现象普遍发生,但针对其这一特质的功能性开发仍然不足。利用竹材易发生生物变色的特性,可以诱导灰黄青霉侵染毛竹来实现竹材的生物染色。【方法】通过真菌培养、接种与侵染、灭菌干燥等步骤制备得到灰黄青霉侵染后的毛竹;通过SEM、ATR-FTIR、表面色差测试、表面接触角测试、表面粗糙度测试、质量损失率测试、24 h吸水率测试和力学强度测试来分析灰黄青霉侵染行为对毛竹的微观形貌、化学组分、表面性能和物理力学性能的影响。【结果】灰黄青霉分泌的红褐色渗出液累积并渗透附着于竹材表层;灰黄青霉菌丝由维管束中的导管进入毛竹内部蔓延生长,并在毛竹内部产生色素;纤维素、木质素的降解和半纤维素的轻微降解主要发生在侵染前期;侵染行为使毛竹表面色差值不断增大,色调逐渐转变为暗红,形成独特的装饰效果,同时表面接触角变小,表面粗糙度无明显变化;侵染行为对毛竹的物理力学性能影响较小,质量损失率略有升高,24 h吸水率下降,力学性能的下降主要发生在侵染的10~20 d。【结论】证明了竹材生物染色在不严重影响竹材性能的同时能取得较好的染色效果,为竹材生物染色技术进一步的研究提供了基础和理论依据。

关键词：毛竹灰黄青霉生物染色微观形貌化学组分表面性能物理力学性能