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桉木表面构建层状双氢氧化物仿紫光檀颜色

北京林业大学学报 2024年第5期46卷 126-135页

作者：穆雨晴何林韩王浏浏罗玉芬陈瑶高建民北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 广西壮族自治区林业科学研究院广西南宁530002

【目的】针对人工林速生桉木材色较浅、表面色调单一的问题,以层状双金属氢氧化物(LDHs)对其进行材色调控,仿制名贵木材紫光檀的黑棕色效果。【方法】将与木材高度亲和的钴基金属有机框架(Co-MOF)作为模板和前驱体,利用MnCl_(2)在木材... 详细信息

【目的】针对人工林速生桉木材色较浅、表面色调单一的问题,以层状双金属氢氧化物(LDHs)对其进行材色调控,仿制名贵木材紫光檀的黑棕色效果。【方法】将与木材高度亲和的钴基金属有机框架(Co-MOF)作为模板和前驱体,利用MnCl_(2)在木材表面发生水解反应,在桉木单板表面制备钴锰层状双金属氢氧化物(CoMn-LDH);探究桉木单板分别在0.016、0.032、0.064 mol/L MnCl_(2)溶液和20、40、60、80℃条件下表面颜色的变化规律;并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(FT-IR)分析,探究LDHs与桉木单板表面的结合机理;通过接触角和耐光老化测试评估改色木材的耐水性和耐光老化性。【结果】(1)在40℃下,利用0.032 mol/L MnCl_(2)溶液制得的钴锰双氢氧化物涂层桉木单板实现了紫光檀颜色效果,两者的色度值和紫外光谱均相近。(2)MnCl_(2)水解诱导Co-MOF和木材的OH−交换形成金属氢氧化物,生成CoMn-LDH;SEM显示CoMn-LDH具有微纳米复合结构,XRD和XPS分析表明钴和锰分别以Co^(2+)和Mn^(2+)的形式存在,CoMn-LDH为典型的钴锰双氢氧化物;其红外光谱呈金属–羟基振动模式。(3)调色木材的接触角由36.2°增大至49.5°;光照120 h后色差在3~6范围内,属于中质量分辨率下可见色差;表明制备的钴锰双氢氧化物涂层桉木单板表面疏水能力和耐光老化性能均得到提升。【结论】本研究所用调色处理条件温和,能有效改善桉木颜色,提高产品装饰效果和附加值,促进人工林木材的高效利用。

关键词：桉木钴锰层状双氢氧化物紫光檀颜色调色机理耐光老化性木材染色

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结构用桉木重组木的适宜性制备工艺

林业工程学报 2022年第6期7卷 46-52页

作者：雷文成张亚慧葛立军于文吉中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 寿光市鲁丽木业股份有限公司潍坊262724

为实现桉木资源的大规模高附加值应用,采用重组技术制备不同密度与施胶量的结构用桉木重组木,对其适宜性制备工艺进行研究,探究密度与施胶量对结构用重组木抗弯性能与耐水性能的影响规律。参照GB/T 17657—2013《人造板及饰面人造板理... 详细信息

为实现桉木资源的大规模高附加值应用,采用重组技术制备不同密度与施胶量的结构用桉木重组木,对其适宜性制备工艺进行研究,探究密度与施胶量对结构用重组木抗弯性能与耐水性能的影响规律。参照GB/T 17657—2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》对重组木抗弯性能与耐水性能进行测试,并对重组木的抗弯性能进行数值拟合;同时利用材料表面三维轮廓放大观察系统观察材料耐水测试后的端面开裂形貌与表面翘曲现象。结果表明:密度对重组木抗弯性能与耐水性能有显著影响,密度越大,重组木抗弯性能与耐水性能越好。随着密度的增加,重组木静曲强度与弹性模量逐渐增大,吸水率、宽度膨胀率与厚度膨胀率逐渐降低,同时耐水测试后端面开裂现象越发明显。本试验条件下不同密度(0.9~1.3 g/cm^(3))重组木抗弯性能均达到GB/T 20241—2006《单板层积材》中结构用单板层积材的160E级别;施胶量对重组木抗弯性能无显著影响,对重组木耐水性能有显著影响。施胶量越大,重组木抗弯性能无明显变化趋势,静曲强度与弹性模量在小范围内波动,吸水率、宽度膨胀率与厚度膨胀率逐渐降低,同时表面翘曲现象越发不明显。结构用桉木重组木可通过调整密度与施胶量对其性能进行调控,以适应不同性能要求的应用场合,为桉木的大规模高附加值应用提供有效途径。

关键词：桉木重组木密度施胶量抗弯性能耐水性能

桉木刨花板VOCs的顶空固相微萃取条件优化

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西南林业大学学报（自然科学） 2023年第2期43卷 163-171页

作者：武波晓王军民万辉李芸储键基文天国杨兆金杜官本赵平西南林业大学西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室云南昆明650233 西南林业大学国家生物质材料国际联合研究中心云南昆明650233 昆明新飞林人造板有限公司云南昆明650403

采用单因素试验法研究顶空固相微萃取的萃取温度、平衡时间、萃取时间和解析时间对桉木刨花板挥发性成分萃取的影响,通过响应面法分析优化其萃取条件,并对桉木刨花板挥发性成分进行气相色谱-质谱联用分析。结果表明:萃取时间和萃取温度... 详细信息

采用单因素试验法研究顶空固相微萃取的萃取温度、平衡时间、萃取时间和解析时间对桉木刨花板挥发性成分萃取的影响,通过响应面法分析优化其萃取条件,并对桉木刨花板挥发性成分进行气相色谱-质谱联用分析。结果表明:萃取时间和萃取温度对桉木刨花板挥发性成分的萃取具有显著影响,最佳萃取条件为温度91℃、平衡时间34 min、萃取时间24 min和解析时间2.5 min。在此条件下,验证试验结果与理论预测值的相对误差为0.62%,并从桉木刨花板中共检测出54种挥发性成分,包括烯烃类23种、醇类11种、烷烃类8种、芳香烃类5种、醛类5种、酯类和酸类各1种,为桉木刨花板挥发性成分的进一步研究提供了参考。

关键词：桉木刨花板有机化合物顶空固相微萃取响应面法气相色谱-质谱联用

桉木刨花板及其干刨花挥发性成分和气味特征分析

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西南林业大学学报(自然科学) 2024年

作者：尹文行武波晓杨兆金郭兆辉刘云何云凯许文熙黄鹤鸣杜官本赵平昆明飞林人造板集团有限公司西南林业大学西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室

为了解桉木刨花板及其表层、芯层干刨花挥发性有机物（VOCs）的含量和气味特征，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）结合相对气味活性值（ROAV）对桉木刨花板和表层、芯层干刨花的VOCs组成和气味特征进行分析... 详细信息

为了解桉木刨花板及其表层、芯层干刨花挥发性有机物（VOCs）的含量和气味特征，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）结合相对气味活性值（ROAV）对桉木刨花板和表层、芯层干刨花的VOCs组成和气味特征进行分析和评价。结果表明：在桉木刨花板和表层、芯层干刨花中分别鉴定出105、97、104种VOCs，包括芳香烃、烷烃、醛、酮、烯烃、醇及其他类化合物，烯烃类化合物含量最高。其中，相对含量较高的化合物为黄樟素、异黄樟素、(+)-香橙烯、α-姜黄烯、(+)-喇叭烯和Δ-杜松烯等。ROAV分析显示桉木刨花板和表层、芯层干刨花中气味活性成分分别有32、36、34种，其中黄樟素、芳樟醇、1,8-桉叶素、正己醛、壬醛、(+)-α-蒎烯和(E)-2-壬烯醛等8种化合物贡献较大。HS-SPME-GC-MS结合ROAV方法分析桉木刨花板VOCs的气味特征，能够直观地反映各类挥发物对板材的气味贡献情况，可为后期板材气味消除以及高品质桉木刨花板的生产提供参考。

关键词：桉木刨花板干刨花有机物气味

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超声波辅助类芬顿预处理增强桉木酶解效果

林产化学与工业 2023年第2期43卷 98-104页

作者：陈梦婕王志男王淑捷黄颖诗侯贤锋高振忠华南农业大学材料与能源学院广东广州510642

为克服传统芬顿体系用于预处理存在的问题,构建了超声波辅助载铁沸石类芬顿(UZF)体系,并采用单因素法,确定UZF预处理桉木的较优条件,即H_(2)O_(2)用量4%、超声波功率240 W、处理时间90 min,在此条件下,桉木粉酶解产生的还原糖高达(435.1... 详细信息

为克服传统芬顿体系用于预处理存在的问题,构建了超声波辅助载铁沸石类芬顿(UZF)体系,并采用单因素法,确定UZF预处理桉木的较优条件,即H_(2)O_(2)用量4%、超声波功率240 W、处理时间90 min,在此条件下,桉木粉酶解产生的还原糖高达(435.12±7.69)mg/g。通过组成成分分析,以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,探究了UZF预处理增强桉木酶解效率的机理,分析了UZF预处理前后桉木样品的主要成分及基团、结晶性能和表面微观结构的变化,结果表明:预处理去除了更多木质素和半纤维素,使纤维素的无定形区破坏程度加大,木粉表面孔洞变多且更为粗糙。载铁沸石具有一定的循环使用性能,在循环使用4次后,仍能达到未处理桉木粉还原糖产量的1.87倍。

关键词：超声波载铁沸石类芬顿桉木酶解

桉木/PLA复合材料界面改性方法及其性能研究

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化工新型材料 2022年第7期50卷 165-169页

作者：陆鑫禹路琴孙东宝贾王一曹尚南京农业大学工学院南京210031

以桉木为填料,聚乳酸(PLA)为基体,应用模压成型工艺制备桉木/PLA复合材料,通过添加壳聚糖、硅烷偶联剂及进行NaOH处理改善其界面相容性,进一步分析木塑复合材料的吸水吸湿性及力学性能,从而确定最优的改性方法。结果表明:对于壳聚糖,其... 详细信息

以桉木为填料,聚乳酸(PLA)为基体,应用模压成型工艺制备桉木/PLA复合材料,通过添加壳聚糖、硅烷偶联剂及进行NaOH处理改善其界面相容性,进一步分析木塑复合材料的吸水吸湿性及力学性能,从而确定最优的改性方法。结果表明:对于壳聚糖,其含量为2%左右时复合材料的整体力学性能相对较好,此时接触角相对较大,材料相对比较疏水,而吸水率也相对较小。而对于硅烷偶联剂,其能较为明显地提高材料的力学性能,当加入6%硅烷时,材料的力学性能相对较好,此时拉伸强度有较大幅度提升,值为19.68MPa,而弯曲强度相比无偶联剂时相应提高,洛氏硬度也相对较高,其值为138HRB。4%氢氧化钠处理的材料力学性能较好,且此时吸水率相对会较小。

关键词：桉木聚乳酸木塑复合材料界面改性力学性能吸水吸湿性

聚丙烯腈基碳纤维增强结构用桉木单板层积材的研制

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林业工程学报 2023年第4期8卷 59-65页

作者：徐煜炜侯伦灯福建农林大学材料工程学院植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108

用普通桉木单板研究开发高强结构用木质复合材料,解决当前桉木因材性较差难以适应结构用材的需求及普通单板层积材弹性模量与静曲强度指标大多维持在120E~140E的较低水平等问题,开拓新型结构用单板层积材的应用市场。运用复合材料层合... 详细信息

用普通桉木单板研究开发高强结构用木质复合材料,解决当前桉木因材性较差难以适应结构用材的需求及普通单板层积材弹性模量与静曲强度指标大多维持在120E~140E的较低水平等问题,开拓新型结构用单板层积材的应用市场。运用复合材料层合板理论、界面结合理论研制聚丙烯腈(PAN)基碳纤维增强结构用单板层积材(SLVL),采用正交试验方法探究产品结构与工艺因素对复合板材各项理化性能的影响,以及分析碳纤维铺设率对力学性能的影响规律。结果表明:PAN基碳纤维增强复合材料效果显著,各理化性能均呈提高的趋势但增幅不一。热压压力对板材浸渍剥离性能和水平剪切强度影响显著,纳米SiO_(2)添加与碳纤维层数及铺设结构对性能有较大影响。各工艺因素对弹性模量和静曲强度的影响趋势及较优水平基本一致,但方差分析显示试验范围各因素变化产生的影响不显著。优化工艺参数为碳纤维层数2层、纳米SiO_(2)2.5%、热压时间1.25 min/mm、热压压力2.0 MPa。为提高材料利用效率并降低成本,碳纤维铺设率的提高有利于SLVL力学性能的提升,铺设率从30%增大到50%时,各项性能的提高幅度较大,继续增至70%时提高幅度有所下降,趋势表明选择适当的铺设率可以达到合理利用与成本控制的目的。

关键词：桉木聚丙烯腈基碳纤维结构用单板层积材铺设率理化性能

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氧漂桉木硫酸盐浆臭氧漂白工艺研究

中国造纸学报 2023年第1期38卷 44-52页

作者：高其超杨桂花张凯张伟吉兴香刘泽华陈嘉川齐鲁工业大学生物基材料与绿色造纸国家重点实验室/制浆造纸科学与技术教育部重点实验室山东济南250353 山东太阳纸业股份有限公司山东兖州272100 华南理工大学轻工科学与工程学院广东广州510640

采用硫酸盐法制备桉木硫酸盐浆,经氧脱木质素处理后,对其进行臭氧漂白工艺的研究。探究臭氧漂白过程中浆浓、漂白时间、pH值、臭氧用量等对纸浆漂白性能及成纸性能的影响,得到较优的漂白工艺条件。结果表明,当浆浓为35%、漂白时间3 min... 详细信息

采用硫酸盐法制备桉木硫酸盐浆,经氧脱木质素处理后,对其进行臭氧漂白工艺的研究。探究臭氧漂白过程中浆浓、漂白时间、pH值、臭氧用量等对纸浆漂白性能及成纸性能的影响,得到较优的漂白工艺条件。结果表明,当浆浓为35%、漂白时间3 min、臭氧用量0.9%和pH值为2.0时,所得纸浆白度为76.9%ISO、纸浆黏度为535 mL/g、纸浆Kappa值为2.71,成纸抗张指数、耐破指数、撕裂指数和耐折度分别为57.4 N·m/g、4.77 kPa·m^(2)/g、7.95 mN·m^(2)/g和89次。

关键词：桉木硫酸盐浆氧脱木质素臭氧漂白

离子液体预处理对桉木热解半焦结构和反应性的影响

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化工学报 2021年第4期72卷 2267-2275页

作者：黄中艺史刘宾冯亚军李立硕广西大学化学化工学院广西南宁530004 广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室广西南宁530004

生物质是可再生能源的理想原料,由于生物质有坚硬的木质素外壳保护而难以被有效利用。离子液体(IL)是一种绿色溶剂,可用于木质纤维素预处理从而提高其利用的效率。为了研究IL水溶液预处理对桉木热解产半焦的结构及其反应性的影响,将桉... 详细信息

生物质是可再生能源的理想原料,由于生物质有坚硬的木质素外壳保护而难以被有效利用。离子液体(IL)是一种绿色溶剂,可用于木质纤维素预处理从而提高其利用的效率。为了研究IL水溶液预处理对桉木热解产半焦的结构及其反应性的影响,将桉木粉经2%、4%和8%(质量)离子液体([Bmim]Cl、[Bmim]OAc和[Bmim]H_(2)PO_(4))水溶液在120℃下预处理2 h,然后将预处理后的桉木粉在650℃下热解。采用SEM、FTIR、XRD和Raman分析表征热解半焦的结构变化,利用热重分析仪(TGA)测定半焦与空气在450℃下的反应性。结果表明,随着预处理IL浓度的增加,半焦产率下降,半焦的晶化程度提高,在拉曼光谱中,ID1/IG变小,IG/Iall变大,这表明IL预处理使半焦结构有序增大,并促进半焦中小芳香环向大芳香环聚并,因而降低了半焦的反应性。IL预处理可便捷调节热解半焦的反应性,为生物质的高值化利用提供有效的制备方法。

关键词：离子液体桉木热解半焦反应性