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六环石改性杨木木材及在地采暖地板芯材中的应用研究

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六环石改性杨木木材及在地采暖地板芯材中的应用研究

作者：唐乐内蒙古农业大学

学位级别：硕士

随着科技水平的进步和生活水平的提高,人们对住宅舒适度的要求变高,其中地采暖用木质地板作地面铺装材料备受人们青睐。但优质的天然林资源匮乏,无法满足市场需求,因此研究人员加大对速生林木材制备地采暖木地板的应用研究。其中,改善... 详细信息

随着科技水平的进步和生活水平的提高,人们对住宅舒适度的要求变高,其中地采暖用木质地板作地面铺装材料备受人们青睐。但优质的天然林资源匮乏,无法满足市场需求,因此研究人员加大对速生林木材制备地采暖木地板的应用研究。其中,改善速生林木材缺陷,提升速生林木材附加价值是亟需解决的问题。本文以速生林杨木为研究对象,旨在研发一种具有高附加值的地采暖用木质地板的芯材。主要研究方法和结论如下:(1)采用真空-加压浸渍的方式将制备的六环石分散液浸渍到脱木素处理的杨木木材中,利用响应面法探究最佳真空-加压浸渍工艺,得到最佳的工艺参数为:真空度-0.08MPa、真空时间0.6h、浸渍压力0.8MPa、加压时间1.5h,最终六环石改性脱木素杨木木材增重率约为17.5%。(2)利用百度试验法探究六环石改性脱木素杨木木材的干燥特性,结果表明,初期开裂严重、内部存在开裂,截面变形、扭曲变形明显;进一步优化初步干燥基准,优化后将初含水率为90.0%左右的六环石改性脱木素杨木木材干燥至终含水率约为8.4%,所有干燥质量等级皆符合国家一级或二级锯材标准。(3)采用热压的方式对六环石改性脱木素杨木木材进行密实化处理,利用正交试验法探究出最佳热压工艺为热压温度120℃、热压压力4.4MPa、热压时间为12min,此时热压后的六环石改性脱木素杨木木材静曲强度、弹性模量符合GB/T18103-2022《实木复合地板》中的要求,尺寸稳定性符合GB/T 41547-2022《地采暖用木质地板》中的要求,且具有较高的导热系数和导温系数,分别为0.261W/m K、0.277mm/s,较素材分别提高了93%和6.9%。

关键词：速生杨木六环石干燥地采暖地板

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六环石改性杨木木材的制备及干燥特性研究

六环石改性杨木木材的制备及干燥特性研究

作者：秋领内蒙古农业大学

学位级别：硕士

随着我国经济与社会的持续发展,对木材的需求量越来越大。人工速生林资源丰富,能够满足人们日常的需求。但是速生林存在密度低、强度低与易皱缩变形等缺点,限制了速生林的应用。通过改性技术,赋予人工速生林多功能性,但在对改性材多功... 详细信息

随着我国经济与社会的持续发展,对木材的需求量越来越大。人工速生林资源丰富,能够满足人们日常的需求。但是速生林存在密度低、强度低与易皱缩变形等缺点,限制了速生林的应用。通过改性技术,赋予人工速生林多功能性,但在对改性材多功能化利用时存在干燥问题。改性物质的引入改变了木材孔隙结构。因此,改性材的干燥特性研究有重要意义。本研究以杨木为研究对象,以六环石粉为改性剂,采用真空加压浸渍技术,将六环石粉浸渍进木材内部,制备具有释放负氧离子功效的保健功能型木材,探究改性材的干燥特性,重点揭示六环石对木材内部水分移动及热量的影响。主要内容及结论如下:1.六环石改性杨木木材的制备。(1)选用六偏磷酸钠为分散剂,采用复合工艺制备1wt%的六环石分散液。分散后的粉体XRD、SEM、FT-IR均表明,并未改变原本的晶体结构及化学性质,粉体得到了有效分散。(2)采用真空加压浸渍的方式制备六环石改性杨木木材。制备的最佳工艺为,首先进行抽真空,真空度为-0.08MPa,然后对其进行加压处理,压力为1MPa,加压浸渍时间为2h,最后常压5min为一个循环,循环6次为最佳浸渍次数。改性材增重率及吸液率分别为18.47%、155.25%。六环石改性材全干密度和气干密度提高了30.55%、26.47%。改性材的负氧离子平均释放量达1506.95个/cm。7天和49天后平均释放量达1604.88个/cm和1739.4个/cm。2.六环石改性杨木木材的干燥基准研究。采用百度试验法对改性材的干燥特性进行了研究,结果表明:改性材初期开裂等级为3级,内裂等级为1级,截面变形等级为2级,扭曲等级为2级。确定改性材的干燥条件为:初期干球温度为60℃、初期干湿球温度差为3～25℃和干燥末期最高温度为90℃。优化其干燥基准后,终含水率是8.73%,厚度上的平均含水率偏差为1.34%,干燥速度为2级,初期开裂为2级。综合干燥质量达到2级标准。3.六环石改性杨木木材干燥过程中水分和热量研究。采用常规室干对改性材进行干燥,研究了干燥过程中水分和热量的转移规律。结果表明,(1)改性材第一阶段平均干燥速度为7.13%/h,第二阶段平均干燥速度为1.26%/h,全程平均干燥速度为3.97%/h。改性材总干燥速度比未处理材提高了1.05%/h,纤维饱和点以上提高了2.04%/h,纤维饱和点以下提高了0.25%/h。(2)改性材在含水率40%时,厚度上含水率偏差为3.59%;含水率30%时为6.01%;含水率20%时为1.1%;含水率10%时为0.21%。(3)核磁共振信号表明,改性材含水率在40%、30%和20%时内部水分状态主要是以结合水为主。改性材与未处理材相比,木材与水分结合变弱,水分容易移动。(4)改性材的远红外线9-15μm的发射率在0.25%-0.5%。改性材的表层温度升高速度快了0.5℃/h;次表层温度升高速度快了0.53℃/h;芯层温度升高速度快了0.53℃/h。

关键词：六环石杨木干燥特性水分移动热量转移

六环石/杨木改性材释放负氧离子性能及增强处理探究

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六环石/杨木改性材释放负氧离子性能及增强处理探究

作者：米海娜内蒙古农业大学

学位级别：硕士

居室环境污染带来的健康隐患成为当下困扰人类的一大难题,负氧离子作为衡量空气质量的一个关键指标具有重要的现实意义。为缓解居室空气污染现状,提升空气质量,以人工林速生杨木为基材,在改善低密度、低强度与易皱缩变形等材性不足的同... 详细信息

居室环境污染带来的健康隐患成为当下困扰人类的一大难题,负氧离子作为衡量空气质量的一个关键指标具有重要的现实意义。为缓解居室空气污染现状,提升空气质量,以人工林速生杨木为基材,在改善低密度、低强度与易皱缩变形等材性不足的同时赋予其更多样化的功能。本研究以内蒙古自治区特有矿产资源六环石为改性材料,采用真空浸渍技术及水热法,分别将六环石与二氧化钛引入木材,制备具有释放负氧离子功效的新型保健功能型木材,探究改性材基本物理性质的变化以及负氧离子释放性能,主要内容及结论如下:1.选取分散剂KH570、PEG以及Span60,采用物理、化学以及复合制备工艺,对六环石进行分散处理,以中位粒径为评价指标,得到最佳工艺为:采取复合工艺,分散剂浓度分别为0.5wt%、0.5wt%以及1wt%,所得分散液的中位粒径分别为8.93μm、9.21μm以及9.89μm。经SEM、FT-IR以及XRD表征表明,六环石粉体得到有效分散,且分散处理并没有改变六环石粉体本身的晶体结构以及化学性质。2.以最佳分散液为改性处理液,利用浸渍法制备改性木材,最佳浸渍工艺为以真空浸渍60min、常压浸渍5min为一个循环,重复处理6次,探究最佳浸渍工艺下改性材性能。(1)浸渍处理后,试样密度增至0.37g/cm,较素材提高21.21%;平均吸水率为161.45%,较素材下降12.57%;平均体积吸湿膨胀率为2.54%,较素材降低72.33%,平均抗胀率为68.70%。(2)SEM分析表明,六环石分散液通过导管及纹孔进入木材组织内部,呈不规则颗粒状均匀分布,且浸渍试样的FT-IR、XRD表征分别出现六环石的特征衍射峰,表明六环石已成功引入木材内部。(3)浸渍试样平均静态负氧离子释放量为525个/cm,平均动态释放量为3040个/cm,是国际规定新鲜空气水平的2-3倍,较素材及粉体本身有一定程度的提升。浸渍材释放负氧离子的必要条件是水,即其具有水响应机制。3.以氟钛酸铵和硼酸为前驱体,采用水热法制备TiO并负载于浸渍材上,借助TiO的优异光催化特性,进一步改善浸渍材性能。(1)经TiO处理后试样的流失率、吸水率及尺寸稳定性均得到有效改善,平均失重率为2.83%,较未负载试样下降11.84%;平均吸水率为139.64%,较未负载试样降低13.51%,且各分散剂处理试样的吸水率均有不同程度的下降;平均体积吸湿膨胀率为2.43%,较未负载试样降低4.33%,平均抗胀率达74.48%。(2)SEM分析表明,TiO晶粒呈圆球状,主要以三种状态存在于木材内部:以木材为载体成核结晶,均匀附着于木材细胞腔内壁上;以六环石为载体,沿粉体表面均匀包覆生长;此外,另一部分同样以六环石为载体成核结晶,但表现出部分附着状态,即六环石呈现垂直插入二氧化钛团聚体内的形态。且负载试样的FT-IR、XRD表征分别出现锐钛矿TiO特征衍射峰,表明TiO已成功引入木材内部。(3)负载试样平均静态及动态负氧离子释放量分别为1656个/cm及5376个/cm,均达到国际新鲜空气标准,较未负载试样静态释放量平均提高215.42%,动态平均提高76.84%。

关键词：六环石粉体分散浸渍改性二氧化钛负氧离子

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六环石在纺织品中的应用

六环石在纺织品中的应用

雪莲杯第10届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会

作者：吴舒李青山亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室

主要介绍了具有李泽冈环的天然矿物—六环石在纺织品中的应用,制备了释放负离子的滴塑织物、珍珠负离子复合功能纤维,两者释放负离子的浓度均超过1500/个·cm,六环石微粒在滴塑材料中分散均匀,发泡滴点富有弹性,泡孔分布均匀,且泡孔直... 详细信息

主要介绍了具有李泽冈环的天然矿物—六环石在纺织品中的应用,制备了释放负离子的滴塑织物、珍珠负离子复合功能纤维,两者释放负离子的浓度均超过1500/个·cm,六环石微粒在滴塑材料中分散均匀,发泡滴点富有弹性,泡孔分布均匀,且泡孔直径为在60-100μm。珍珠负离子复合功能纤维含有多种能够被人体所吸收的氨基酸和对人体有益的微量元素同时能够释放大量负离子,远红外线发射率F(8-14μm)>0.88。

关键词：六环石负离子滴塑织物功能纤维

来源： cnki会议评论

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六环石粉体在紫外光固化涂料中的应用研究

林产工业 2024年第3期61卷 15-21页

作者：秦宇婷苗茁张金鹏于建芳内蒙古农业大学材料科学与艺术设计学院内蒙古呼和浩特010018 内蒙古自治区沙生灌木资源纤维化和能源化开发利用重点实验室内蒙古呼和浩特010018

为打破传统有机涂料在应用中的局限性,并增加其功能性,针对具有释放负氧离子功能的保健涂料进行了研究。通过共混法将无机材料六环石粉体加入到紫外光固化涂料中,制备出性能良好的负离子功能保健涂料,并将其用于朴木地板的表面涂饰。同... 详细信息

为打破传统有机涂料在应用中的局限性,并增加其功能性,针对具有释放负氧离子功能的保健涂料进行了研究。通过共混法将无机材料六环石粉体加入到紫外光固化涂料中,制备出性能良好的负离子功能保健涂料,并将其用于朴木地板的表面涂饰。同时,采用正交试验法考察了该涂料的涂布量、辐射能量及六环石粉体添加量对涂膜理化性能和负离子释放量的影响。结果表明:主要影响涂层耐磨性能的因素是辐射能量,主要影响负离子释放量的因素是涂布量。当涂料的涂布量为40 g/m^(2),辐射能量为200 mJ/cm^(2),六环石粉体的添加量为15%时,制备的涂料性能较优,其漆膜附着力等级为1级,硬度为4H,磨耗量为0.11 g/100 r,负离子释放量为795个/cm^(3)。

关键词：共混法保健涂料六环石负离子保健地板

可释放负离子的弹性聚氯乙烯/六环石复合材料(英文)

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合成橡胶工业 2010年第4期33卷 318-318页

作者：吴舒李青山任宇红燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北秦皇岛066004

将一种新发现的具有释放负离子功能的天然矿物六环石制备成超细微粉,用非离子表面活性剂三乙醇胺对天然矿物微粒进行表面改性,并将其与聚氯乙烯增塑糊共混,制备了弹性聚氯乙烯/六环石复合材料。通过扫描电镜观察发现,改性后的六环石微... 详细信息

将一种新发现的具有释放负离子功能的天然矿物六环石制备成超细微粉,用非离子表面活性剂三乙醇胺对天然矿物微粒进行表面改性,并将其与聚氯乙烯增塑糊共混,制备了弹性聚氯乙烯/六环石复合材料。通过扫描电镜观察发现,改性后的六环石微粒在聚氯乙烯糊树脂中分散均匀,微粒形状为类球形,多数粒径不大于600 nm。当添加的天然矿物质量分数为3%时,复合材料释放空气负离子的浓度超过1 500个/cm3.s,达到了世界卫生组织规定的标准。

关键词：聚氯乙烯糊树脂六环石复合材料空气负离子发泡材料

可释放负离子的功能型朴木地板的制备及性能研究

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可释放负离子的功能型朴木地板的制备及性能研究

作者：苗茁内蒙古农业大学

学位级别：硕士

木地板作为铺装材料中唯一一种以可再生材料为原料并可循环再利用的产品,成为了重要的地面铺装材料。随着消费者环保意识的增强以及“两山”理论的实践,国内地板企业开始致力于低碳绿色产品的研发。本文旨在研发一种高附加值的保健木地... 详细信息

木地板作为铺装材料中唯一一种以可再生材料为原料并可循环再利用的产品,成为了重要的地面铺装材料。随着消费者环保意识的增强以及“两山”理论的实践,国内地板企业开始致力于低碳绿色产品的研发。本文旨在研发一种高附加值的保健木地板产品,该研究使传统实木地板功能化,对于六环石在建筑材料中的应用具有长远的发展意义。本文针对朴木材种的特性,对其涂饰工艺进行探究,并对六环石-紫外光固化杂化涂料中六环石粉体的添加量以及添加的涂层位置加以确认。通过单因素法,探究了面漆的涂布量、辐射能量及六环石粉体添加量对漆膜理化性能及负离子释放量的影响。通过正交试验法,设计三因素三水平的正交试验,把磨耗值及负离子释放量分别作为试验指标进行直观分析,得出制备能够释放负离子的功能型实木地板的最优方案,并做验证试验,后探究温湿度对该试件负离子释放量的影响规律,主要结论如下:(1)通过熔融共混法将质量占比0-20%的六环石粉体加入到紫外光固化涂料中,其稳定性良好,且成膜后无团聚现象。(2)所制试件的理化性能检测结果表明:改变面漆的涂饰工艺对涂膜的附着力等级及耐污染性能无明显影响;对漆膜色差值影响最大的因素是涂布量;将六环石粉体加入到底层涂料中可有效提升涂膜的耐磨性能,在面漆中对试件耐磨性能影响的主要因素是辐射能量;杂化涂料中有机相与无机相结合可以提高涂层的硬度,但加入的无机相过多时会导致相分离,反而降低了涂膜硬度。(3)仅在面漆中添加六环石粉体才可有效释放负离子,对试件负离子释放量影响的主要因素是涂布量,制备该地板的优方案:面漆涂布量为40g/m,辐射能量为200mj/cm,六环石粉体的添加量为15%,静态观测其负离子释放量在795个/cm的水平小幅波动,且该地板释放负离子的能力会随温湿度的增加而增加,其中湿度对负离子释放量的影响要大于温度对其影响。

关键词：负离子杂化涂料朴木地板六环石

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释放负离子功能性针织产品的研究

释放负离子功能性针织产品的研究