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木质剩余物复合材料耐老化性能的研究

木质剩余物复合材料耐老化性能的研究

作者：杨丽丽东北林业大学

学位级别：硕士

我国可采森林资源日益减少,后备资源严重不足,木质剩余物的利用显得愈来愈迫切,木质剩余物是宝贵的资源,其合理利用也是林业可持续发展的必要条件。同时材料和产品的使用寿命是材料研究和设计使用共同关心的问题,对于一种新开发的产品,... 详细信息

我国可采森林资源日益减少,后备资源严重不足,木质剩余物的利用显得愈来愈迫切,木质剩余物是宝贵的资源,其合理利用也是林业可持续发展的必要条件。同时材料和产品的使用寿命是材料研究和设计使用共同关心的问题,对于一种新开发的产品,人们都期望用加速老化方法在试验室用较短时间获得试验数据预测,估算材料和产品的寿命。本文的研究对象为木质剩余物复合材料,它是以混合木质剩余物为填充材料,以玻璃纤维、毛竹片为增强材料,以酚醛树脂为基体材料,以偶联剂作为界面改质助剂,以石蜡乳液为防水剂压制而成的。本文采用ASTM D1037人工加速老化试验法,结合回归分析;通过正交试验设计,使用极差分析和方差分析方法;利用扫描电子显微镜来分析试验结果。本文研究的主要内容包括：四种不同组分结构木质剩余物复合材料耐老化性能的分析;生产工艺参数对木质剩余物复合材料耐老化性能的影响;紫外线吸收剂UV531对木质剩余物复合材料表面耐紫外加速老化的影响。通过试验与分析得到以下结论：从MOR、MOE、顺纹抗压强度和24h吸水厚度膨胀率的角度分析,组分结构Ⅳ的耐老化性能最好,其次为组分结构Ⅲ,最差的为组分结构Ⅰ,由此确定最优组分结构为Ⅳ,老化后其MOR、MOE、顺纹抗压强度的保留率分别为82.87%、82.74%、84.60%,老化过程中其24h吸水厚度膨胀率变化在6%～11%之间;对最优组分结构Ⅳ的主要力学性能进行回归分析,采用曲线参数估计法(Curve Estimation)进行拟合,结果表明对数曲线的拟合程度优于指数曲线的拟合程度。生产工艺参数对木质剩余物复合材料老化前后MOR、MOE、顺纹抗压强度、密度和24h吸水厚度膨胀率的保留率均有显著影响,综合考虑,最终确定最佳生产工艺参数为：热压温度190℃,施胶量14.0%,热压时间0.7min/mm.在经过紫外加速老化1000h和2000h后,未添加紫外线吸收剂的木质剩余物复合材料的表面出现了较为严重的开裂现象;添加紫外线吸收剂UV531的木质剩余物复合材料与未添加时相比,表面没有发现表层脱落现象,并且表面开裂的现象都有了明显的减轻。

关键词：木质剩余物复合材料耐老化性能工艺参数

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木质剩余物复合肥的制备及应用评价

木质剩余物复合肥的制备及应用评价

作者：孙水林中南林业科技大学

学位级别：硕士

目前国家快速发展,能源问题和环境保护问题矛盾放大,国家为此制定了可持续发展战略。木质纤维发酵生产商用乙醇以绿色清洁,可再生等优点受到广泛关注,但以木质素为主要成分的发酵产物-木质剩余物未得到资源化、高值化利用,造成了资源浪... 详细信息

目前国家快速发展,能源问题和环境保护问题矛盾放大,国家为此制定了可持续发展战略。木质纤维发酵生产商用乙醇以绿色清洁,可再生等优点受到广泛关注,但以木质素为主要成分的发酵产物-木质剩余物未得到资源化、高值化利用,造成了资源浪费和环境污染等问题。本研究以杨木发酵乙醇木质剩余物为基础原料,制备了一种绿色环保的木质剩余物复合肥。利用幸福树（菜豆树）盆栽,通过对照试验对自制木质剩余物复合肥料做应用评价。利用木质剩余物制备复合肥料既实现了对可再生生物质资源的全量清洁利用,又能够在农林业应用过程中调整化肥施用结构;同时为新型复合肥料的制备,促进农林业绿色可持续发展提供新方法。研究内容如下:1.以杨木发酵乙醇木质剩余物,尿素,磷酸二氢钾,氯化钾,海泡石粉,硅藻土,改性淀粉为原料,通过单因素和正交实验分析各因素对复合肥成粒率、含氮率的影响,优化木质剩余物复合肥的制备条件。结果表明:获得木质剩余物复合肥最优制备比例为木质剩余物用量:硅藻土添加量:海泡石添加量:尿素添加量:磷酸二氢钾添加量:氯化钾添加量=8:4:3:30:40:30,粘结剂浓度为75%。各因素对木质剩余物复合肥成粒率的影响大小为:木质剩余物添加＞粘结剂浓度＞硅藻土添加量＞海泡石添加量;实验成功得到粒径均值为3.5 mm,N-P2O5-K2O为15-12-13,一种新型绿色木质纤维高价值利用的木质剩余物复合肥。2.通过对木质剩余物复合肥进行土柱淋溶肥料渗透实验,电导率实验以及种子发芽率实验来表征自制的木质剩余物复合肥肥料释放特性以及对植物生长环境的毒害作用。结果表明:相比市场上的复合肥,木质剩余物复合肥释放周期增长,可稳定释放长达20 d;木质剩余物复合肥溶解时间远超于市场自购复合肥,电导率平衡时间最长可达180 s,同时木质剩余物复合肥对种子没有毒害影响,不影响种子的发芽率。3.选取自制的木质剩余物复合肥料进行菜豆树盆栽试验,以土壤中总氮含量和土壤酶活性、土壤微生物多样性、叶片中叶绿素含量、叶片中过氧化氢酶活性、叶片中总氮含量以及植株生长量为考察指标,对木质剩余物复合肥进行进一步应用评价。结果表明:施用木质剩余物复合肥可显著提高土壤总氮含量,使土壤中总氮含量长时间保持较高水平,提供更持久的氮肥,提高了植物叶片叶绿素含量,增强叶片中过氧化氢酶活性;并且施用木质剩余物肥料能提高土壤酶活性,增强土壤微生物多样性,更好的促进植物生长发育。本研究用乙醇发酵木质剩余物制备了绿色型木质剩余物复合肥,并分析了其对盆栽植物及土壤酶和土壤微生物的影响,研究表明,制备的木质剩余物复合肥料释放养分周期长,绿色无污染,对植物生长促进作用明显,为木质纤维发酵乙醇木质剩余物的可持续和高价值利用提供了新途径和技术导向。

关键词：木质剩余物复合肥微生物多样性应用评价

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木质剩余物轨枕复合材料制备工艺的基础研究

木质剩余物轨枕复合材料制备工艺的基础研究

作者：林红东北林业大学

学位级别：硕士

开发木质剩余物资源,研制新型轨枕复合材料。一方面可以在一定程度上有效地缓解我国木材资源紧张局面,实现木材加工剩余物的高效优质利用。另一方面,这种新型轨枕复合材料能满足铁路建设高速发展对轨枕数量和技术性能的要求,具有较高的... 详细信息

开发木质剩余物资源,研制新型轨枕复合材料。一方面可以在一定程度上有效地缓解我国木材资源紧张局面,实现木材加工剩余物的高效优质利用。另一方面,这种新型轨枕复合材料能满足铁路建设高速发展对轨枕数量和技术性能的要求,具有较高的研究价值和积极的社会意义。本论文以木片为填充材料,酚醛树脂为基体材料,毛竹片为增强材料,采用高温热压工艺,探索了轨枕复合材料的制备工艺。通过单因素试验,确定木片形态对新型轨枕材料性能的影响。试验结果表明当木片筛分值为-4/+10和-10/-20和各、50%时候,经过适当的热压工艺,可制得综合性能良好的材料。通过均匀试验设计,研究设计密度、施胶量、热压时间和热压温度等工艺参数对轨枕复合材料性能的影响。采用DPS数据处理系统对试验结果进行二次多项式逐步回归分析,分析不同工艺参数对性能的影响并建立数学模型,并对试验方案进行优化,最终确定最佳工艺条件为：设计密度ρ=0.85g/cm3,施胶量PRC=11.5%,热压时间S=0.45min/mm,热压温度丁=180℃。对最佳制备工艺条件进行重复验证实验,测得材料性能如下：静曲强度MOR=60.56MPa、弹性模量MOE=5867.41MPa、干态内结合强度D-IB=0.7464MPa、湿态内结合强度W-IB=0.4959MPa、24h吸水厚度膨胀率TS=4.66%,各项性能均达到标准,说明轨枕复合材料工艺的研究具有可信度。利用傅立叶红外光谱技术,对热压过程中材料化学结构变化和酚醛树脂胶黏剂固化机理进行了初步的研究。研究表明,高温处理后的落叶松试材组织结构和化学成分无明显的变化,基本上保持作为木材的特性。

关键词：木质剩余物轨枕复合材料制备工艺组分设计

木质剩余物轨枕复合材料老化因子及方法的探讨

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森林工程 2012年第2期28卷 30-32,37页

作者：张建肖生苓韩雅荣东北林业大学工程技术学院哈尔滨150040

木质剩余物轨枕复合材料是一种新型环保轨枕材料,木质剩余物轨枕复合材料老化因子及方法的探讨对该材料制备具有重要意义。根据木质剩余物轨枕复合材料的组分和制备工艺流程,结合光照、温度、湿度和氧化等诸多老化因子对材料老化的影响... 详细信息

木质剩余物轨枕复合材料是一种新型环保轨枕材料,木质剩余物轨枕复合材料老化因子及方法的探讨对该材料制备具有重要意义。根据木质剩余物轨枕复合材料的组分和制备工艺流程,结合光照、温度、湿度和氧化等诸多老化因子对材料老化的影响进行分析,并对比常用的老化试验方法,寻求具有针对性的木质剩余物轨枕复合材料老化的研究方法。

关键词：轨枕木质剩余物老化方法老化因子

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木质剩余物制备模塑包装材料研究进展

森林工程 2014年第1期30卷 96-99页

作者：姚培培肖生苓岳金权东北林业大学工程技术学院哈尔滨150040 东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

以木质剩余物为主要原料研制模塑包装材料,既能使我国林区剩余物得到有效利用,促进经济发展,又能满足包装市场对绿色包装材料的需求。分析我国木质剩余物的广阔利用空间和植物纤维模塑包装材料的研究价值,论述国内外有关植物纤维制备包... 详细信息

以木质剩余物为主要原料研制模塑包装材料,既能使我国林区剩余物得到有效利用,促进经济发展,又能满足包装市场对绿色包装材料的需求。分析我国木质剩余物的广阔利用空间和植物纤维模塑包装材料的研究价值,论述国内外有关植物纤维制备包装材料的研究现状,阐述利用木质剩余物制备模塑包装材料的制备工艺,对剩余物植物纤维模塑包装材料的发展趋势进行展望。

关键词：木质剩余物模塑包装材料研究现状制备工艺发展趋势

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木质剩余物复合材料老化问题的分析

森林工程 2008年第6期24卷 64-67页

作者：杨丽丽肖生苓东北林业大学哈尔滨150040

论述和分析木质剩余物复合材料老化的原因,主要有木质剩余物的老化、胶粘剂的老化、木质剩余物的回弹和膨胀—收缩应力。综合论述木质剩余物复合材料加速老化试验方法,指出木质剩余物复合材料在加速老化试验方面的研究,适宜采用ASTM D1... 详细信息

论述和分析木质剩余物复合材料老化的原因,主要有木质剩余物的老化、胶粘剂的老化、木质剩余物的回弹和膨胀—收缩应力。综合论述木质剩余物复合材料加速老化试验方法,指出木质剩余物复合材料在加速老化试验方面的研究,适宜采用ASTM D1037六循环加速老化法和老化仪检侧法。分析木质剩余物复合材料老化的影响因素,如温度、湿度、试件尺寸等。

关键词：木质剩余物老化复合材料

制造工艺对稻壳-木质剩余物复合板2h吸水厚度膨胀率的影响

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森林工程 2014年第5期30卷 36-41页

作者：黄海兵张长武孙建飞王昊宇张晶吴俊明黑龙江省木材科学研究所哈尔滨150081 东北林业大学工程技术学院哈尔滨150040 大兴安岭地区林木产品质量检验中心黑龙江加格达奇165000

采用均匀设计方法,以稻壳和木质剩余物为主要原料制备复合板,并进行2 h吸水厚度膨胀率的测试。对测试结果进行逐步回归分析,讨论密度、芯层比例、表层施胶量、芯层施胶量、固化剂用量、热压温度、热压压力和热压时间对复合板2 h吸水厚... 详细信息

采用均匀设计方法,以稻壳和木质剩余物为主要原料制备复合板,并进行2 h吸水厚度膨胀率的测试。对测试结果进行逐步回归分析,讨论密度、芯层比例、表层施胶量、芯层施胶量、固化剂用量、热压温度、热压压力和热压时间对复合板2 h吸水厚度膨胀率的影响。在实验研究范围内,除热压时间外,其他因素对复合板2 h吸水厚度膨胀率都有不同程度的影响。通过择优选择制备工艺,可在低成本的条件下,降低复合板的2 h吸水厚度膨胀率。

关键词：稻壳木质剩余物复合板制造工艺 2h吸水厚度膨胀率

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林区木质剩余物合理利用的研究

森林工程 2007年第6期23卷 1-5页

作者：陈玉霄肖生苓王强东北林业大学哈尔滨150040 齐齐哈尔市梅里斯区林业工作总站黑龙江齐齐哈尔161021

随着经济和社会的发展,以及生态环境的恶化,如何有效利用森林资源,既能实现森林的可持续发展,又能满足生产生活所需,成为人们面临的紧迫问题。本文分析林区木质剩余物利用的意义,介绍现有的利用途径,指出林区木质剩余物利用的发展趋势... 详细信息

随着经济和社会的发展,以及生态环境的恶化,如何有效利用森林资源,既能实现森林的可持续发展,又能满足生产生活所需,成为人们面临的紧迫问题。本文分析林区木质剩余物利用的意义,介绍现有的利用途径,指出林区木质剩余物利用的发展趋势、对策及措施,旨在合理利用林区木质剩余物,以实现资源与环境的和谐发展。

关键词：林区木质剩余物合理利用

利用木质剩余物和向日葵秸秆制作外包装材料的研究

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森林工程 2011年第4期27卷 3-6页

作者：祁桂兰肖生苓东北林业大学工程技术学院哈尔滨150040

近年来,利用农作物秸秆作为原料制成包装材料得到科学研究人员越来越多的关注,该产品既能缓解包装行业对木材的需求,克服纯木质包装材料使用中的主要缺点,又能将农业剩余物变废为宝,综合利用农业资源,节约木材,保护森林资源。同时这种... 详细信息

近年来,利用农作物秸秆作为原料制成包装材料得到科学研究人员越来越多的关注,该产品既能缓解包装行业对木材的需求,克服纯木质包装材料使用中的主要缺点,又能将农业剩余物变废为宝,综合利用农业资源,节约木材,保护森林资源。同时这种包装材料由于低成本、低消耗、低污染的优势特点更使其具有广阔的发展和应用前景。在介绍我国森林资源和实木包装现状的基础上,阐述了利用木质剩余物和向日葵秸秆制作外包装材料的可行性并对其生产制备工艺中的影响因素进行了分析。

关键词：向日葵秸秆木质剩余物包装材料发展前景