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两种食用菌菌丝体复合材料机械、物理和生物降解特性

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食用菌学报 2023年第4期30卷 88-96页

作者：张倩孙瑞祥席寅生赵鹏伍国超杨树德鲁东大学农学院山东省食用菌技术重点实验室山东烟台264025

制备无柄灵芝(Ganoderma resinaceum)、白蜡多年卧孔菌(Perenniporia fraxinea)菌丝体复合材料,测定其密度、静曲强度、弹性模量、压缩强度、吸水厚度膨胀率和吸水重量增加率,并进行热重分析,测定埋土处理后两种菌丝体复合材料中纤维素... 详细信息

制备无柄灵芝(Ganoderma resinaceum)、白蜡多年卧孔菌(Perenniporia fraxinea)菌丝体复合材料,测定其密度、静曲强度、弹性模量、压缩强度、吸水厚度膨胀率和吸水重量增加率,并进行热重分析,测定埋土处理后两种菌丝体复合材料中纤维素、半纤维素和木质素降解率。结果表明:与白蜡多年卧孔菌菌丝体复合材料相比,无柄灵芝菌丝体复合材料的断裂载荷、静曲强度均较高;压缩实验中产生相同形变时,无柄灵芝菌丝体复合材料的压缩强度较大;无柄灵芝菌丝体复合材料的密度较大,2 h吸水厚度膨胀率、24 h吸水重量增加率均较低;在热重分析实验过程中,25~750℃时无柄灵芝菌丝体复合材料的失重率较低。在60 d埋土实验中,与白蜡多年卧孔菌菌丝体复合材料相比,无柄灵芝菌丝体复合材料在不同处理时期的木质素降解率较高;在0~15、15~30、30~45 d时纤维素降解率较低;在0~15、30~45 d时半纤维素降解率较低,在45~60 d时较高;随着处理时间增加,两种菌丝体复合材料的木质素、纤维素、半纤维素累计降解率均增加;无柄灵芝菌丝体复合材料在不同处理时期的木质素累计降解率较高,纤维素和半纤维素累计降解率均较低。研究结果表明,两种菌丝体复合材料具有良好的机械性能、热稳定性和生物降解性,是极具潜力的包装材料泡沫塑料替代品。

关键词：无柄灵芝白蜡多年卧孔菌菌丝体复合材料静曲强度抗压性能降解率

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热压工艺对翅荚木芯细木工板性能的影响

林产工业 2023年第1期60卷 9-14,32页

作者：黄圣波刘偲黄钦府陈步先关鑫林金国福建农林大学材料工程学院福建福州350002 福建省龙岩市林业科学研究所福建龙岩364000

为探讨速生翅荚木人工林木材作为芯板制作细木工板的可行性及其适宜的热压工艺参数,以10年生翅荚木人工林木材为研究对象,对翅荚木芯细木工板制备的工艺技术进行了优化,分析了热压工艺因素对翅荚木芯细木工板性能的影响。结果表明:热压... 详细信息

为探讨速生翅荚木人工林木材作为芯板制作细木工板的可行性及其适宜的热压工艺参数,以10年生翅荚木人工林木材为研究对象,对翅荚木芯细木工板制备的工艺技术进行了优化,分析了热压工艺因素对翅荚木芯细木工板性能的影响。结果表明:热压工艺因素对翅荚木芯细木工板含水率的影响程度从高到低依次为温度>时间>压力;对翅荚木芯细木工板密度、横向静曲强度、浸渍剥离长度的影响程度从高到低依次为温度>压力>时间。翅荚木芯细木工板适宜的热压工艺参数为:热压温度135℃,热压压力1.2 MPa,热压时间3 min。以翅荚木作芯层研制的细木工板均达到GB/T5849—2016《细木工板》要求,说明翅荚木适合作为细木工板的原料。

关键词：翅荚木细木工板热压工艺静曲强度浸渍剥离性能

RSM法对WPP/WCMWR复合材料制备工艺的优化

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塑料科技 2023年第8期51卷 92-97页

作者：杨浩刘彤罗向艳谌璇孟先毅张鸿贵州大学化学与化工学院贵州贵阳550025 贵州大学机械工程学院贵州贵阳550025

以废旧聚丙烯(WPP)和艾草中药废渣(WCMWR)为原料,采用挤塑辊压成型工艺制备WPP/WCMWR复合材料。利用响应面法(RSM)对WPP/WCMWR复合材料制备工艺进行优化,研究螺杆转速、压延压力、WPP与WCMWR质量比等工艺条件对复合材料的冲击强度和静... 详细信息

以废旧聚丙烯(WPP)和艾草中药废渣(WCMWR)为原料,采用挤塑辊压成型工艺制备WPP/WCMWR复合材料。利用响应面法(RSM)对WPP/WCMWR复合材料制备工艺进行优化,研究螺杆转速、压延压力、WPP与WCMWR质量比等工艺条件对复合材料的冲击强度和静曲强度的影响。结果表明:最佳工艺条件为螺杆转速71.00r/min、压延压力4.84MPa、WPP与WCMWR质量比3∶1;制得的WPP/WCMWR复合材料的冲击强度为63.60 kJ/m^(2)、静曲强度为63.10 MPa。RSM法优化制备的复合材料冲击断面的致密性优于未用RSM法优化制备的复合材料,材料的均质性得到增强。

关键词：废旧聚丙烯艾草中药废渣响应面法冲击强度静曲强度

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改性豆粕胶黏剂压制稻草板的研究

西南林业大学学报（自然科学） 2022年第6期42卷 151-157页

作者：林木森张泽宇向万乾冯雨珊庞久寅南京科技职业学院江苏南京210048 北华大学木质材料科学与工程重点实验室吉林吉林132013

利用改性豆粕胶黏剂压制稻草板,可以有效缓解木材资源紧张的情况;采用正交实验方法考察了施胶量、热压时间、热压温度对不同配方改性的豆粕胶黏剂压制的稻草板的主要物理力学性能的影响,检测了稻草板的静曲强度和内结合强度;应用旋转粘... 详细信息

利用改性豆粕胶黏剂压制稻草板,可以有效缓解木材资源紧张的情况;采用正交实验方法考察了施胶量、热压时间、热压温度对不同配方改性的豆粕胶黏剂压制的稻草板的主要物理力学性能的影响,检测了稻草板的静曲强度和内结合强度;应用旋转粘度计,测定醋丙乳液改性豆粕胶黏剂的黏度。结果表明:改性豆粕胶黏剂的黏度均处于3000~8000 mPa·s范围内。在施胶量为30%时,利用稻草粒径在1.0~20 mm范围内的稻草刨花所压制出的稻草刨花板的静曲强度为14.23 MPa,内结合强度为0.43 MPa,其强度符合GB/T 21723—2008的要求。可见,施胶后的草片接触角明显减小,施加改性豆粕胶的稻草疏水性减弱;施胶后稻草的浸润性显著增强,稻草刨花彼此之间能形成良好的胶接效果。

关键词：改性豆粕胶黏剂稻草板内结合强度静曲强度木材

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基于不同材种制备定向刨花板的性能研究

基于不同材种制备定向刨花板的性能研究

作者：夏志义山东农业大学

学位级别：硕士

随着世界各国对生态环保意识的不断增强,森林资源的采伐受到严格限制,板材加工所需的原木来源受到严重影响,目前市场上应用较为广泛的定向刨花板(OSB)原料大多为单一树种制备,探究混合多材种制备OSB的可行性为解决严重依赖某一固定材种... 详细信息

随着世界各国对生态环保意识的不断增强,森林资源的采伐受到严格限制,板材加工所需的原木来源受到严重影响,目前市场上应用较为广泛的定向刨花板(OSB)原料大多为单一树种制备,探究混合多材种制备OSB的可行性为解决严重依赖某一固定材种这一问题提供更多的原料选择。目前国内外OSB的制备原料局限于单一材种和多材种按一定比例混合的方式,通过探究表芯层均为单一不同材种以及表层单一材种、芯层混合材种这两种组合方式制备OSB的可行性及其性能,为缓减原料短缺的问题提供新的解决思路。本研究选择欧美杨107(Populus×euramericana‘Neva’)、辐射松(Pinus radiata)大叶桉(Eucalyptus robusta Smith)和水杉(Metasequoia glyptostroboides)为原料,采取三段式的热压工艺,通过多材种多密度、不同表层含水率及表层和芯层不同材种组合下制备OSB,比较并分析其内结合强度、静曲强度、弹性模量等物理力学性能的差异及产生的原因,从而得出OSB物理力学性能最优的材种组合制备方式。主要研究结果如下:(1)多材种多密度对OSB物理力学性能的影响:密度选取0.6 g/cm、0.7 g/cm、0.8 g/cm和0.9 g/cm,同一密度时不同材种作原料制备的OSB只有密度为0.7 g/cm时材种的差异对OSB内结合强度影响不显著;同一材种不同密度时制备的OSB只有杨木在不同密度制备OSB之间差异不显著。各树种在密度为0.8 g/cm时静曲强度和弹性模量均达到最大值;由密度为0.8 g/cm增加到密度0.9 g/cm时,各材种的弹性模量均出现最大幅度的下降。(2)不同材种表层刨花施胶后含水率与板坯内部温度变化规律:随着表层刨花施胶后含水率的提高,OSB表层和芯层密度均呈逐步减小趋势,从表层向芯层的密度分布也呈逐步减小趋势。表层刨花含水率不同时,不同材种板坯内部温度变化均呈现出快速升温、升温速度减缓和温度达到最高保持不变三个阶段,上下表层的温度均高于芯层的温度,芯层温度变化从开始热压20 s左右才逐渐升高,在表层刨花施胶后含水率为10%左右时,板材内部的温度变化最稳定。对于不同树种而言,杨木OSB内部最稳定,表层温度在120℃左右,芯层温度在110℃左右;辐射松和桉木表芯层最高温度随着表层刨花含水率的增加逐渐增大。杨木OSB芯层快速升温所用时间均低于表层,辐射松和桉木OSB芯层快速升温所用的时间均高于表层。(3)表、芯层混合材种制备OSB的物理力学性能差异:表、芯层均为单一的不同材种制备OSB时,杨木和桉木组合分别作表、芯层时内结合强度最大;杨木作表层、松木作芯层组合的静曲强度值最大;杨木作表层、杉木作芯层组合的弹性模量值最大。表层单一材种、芯层混合材种制备OSB物理力学性能综合最优的是杨木作表层、桉木和杉木混合作芯层组合。通过综合分析,混合材种制备的OSB物理力学性能要优于单一树种制备OSB的物理力学性能,并且混合材种的组合可以减少实际生产中的成本,为制备OSB原料短缺的问题提供新的解决办法。

关键词：定向刨花板内结合强度弹性模量静曲强度

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水煮处理对毛竹物理力学性能的影响

木材科学与技术 2021年第3期35卷 59-64页

作者：李澍农张亚梅余养伦于文吉中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

为了揭示水煮处理对毛竹物理力学性能的影响,研究不同水煮处理时间(4、8、24、48 h)对毛竹力学性能、吸水膨胀率和吸水率的影响。结果表明:毛竹的力学性能随着水煮处理时间的延长而逐渐降低,经过48 h水煮处理,静曲强度和弹性模量分别降... 详细信息

为了揭示水煮处理对毛竹物理力学性能的影响,研究不同水煮处理时间(4、8、24、48 h)对毛竹力学性能、吸水膨胀率和吸水率的影响。结果表明:毛竹的力学性能随着水煮处理时间的延长而逐渐降低,经过48 h水煮处理,静曲强度和弹性模量分别降低了40.24%和43.65%。经过4 h水煮处理,毛竹薄壁组织细胞腔中的淀粉发生糊化,在细胞壁上形成淀粉膜,并堵塞纹孔,同时细胞壁中半纤维素降解、木质素解聚,使得毛竹的吸水率和吸水膨胀率降低;随着水煮处理时间的延长,细胞腔中的淀粉逐渐被降解或溶出,且半纤维素的降解加剧,木质素中的β-O-4键被破坏,从而使竹材的力学性能降低、吸水膨胀率和吸水率增大,造成竹材材质劣化。

关键词：毛竹水煮处理静曲强度弹性模量吸水膨胀率吸水率

GB/T 24508《木塑地板》新版标准重要指标解读

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木材科学与技术 2021年第6期35卷 83-88页

作者：赵丽媛付跃进中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

简要分析国内外木塑复合材料相关标准,解读新版标准GB/T 24508—2020《木塑地板》的重要指标,包括最小集中载荷、静曲强度和弹性模量、线性热膨胀系数、邻苯二甲酸酯总量、甲醛释放量、总挥发性有机化合物释放率,引导标准的正确理解和... 详细信息

简要分析国内外木塑复合材料相关标准,解读新版标准GB/T 24508—2020《木塑地板》的重要指标,包括最小集中载荷、静曲强度和弹性模量、线性热膨胀系数、邻苯二甲酸酯总量、甲醛释放量、总挥发性有机化合物释放率,引导标准的正确理解和使用。

关键词：木塑地板最小集中载荷静曲强度弹性模量线性热膨胀系数甲醛释放量总挥发性有机化合物

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孔对落叶松板材抗弯性能的影响

中南林业科技大学学报 2021年第7期41卷 150-155,164页

作者：谢力生伍家华刘佳权陶钧刘嘉诚中南林业科技大学材料科学与工程学院湖南长沙410004 深圳市计量质量检测研究院广东深圳518055

【目的】研究孔的位置和直径对落叶松板材抗弯性能的影响规律。【方法】以兴安落叶松无缺陷木材为研究对象,首先采用抗弯试验方法测试一批试件的弹性模量与静曲强度,建立其静曲强度与弹性模量的数学模型;接着对其他试件采用同样的方法(... 详细信息

【目的】研究孔的位置和直径对落叶松板材抗弯性能的影响规律。【方法】以兴安落叶松无缺陷木材为研究对象,首先采用抗弯试验方法测试一批试件的弹性模量与静曲强度,建立其静曲强度与弹性模量的数学模型;接着对其他试件采用同样的方法(荷载只加到破坏荷载的约3/7)测试其弹性模量,利用前述数学模型推算其静曲强度;然后对其进行钻孔,并测定各试件钻孔后的静曲强度和弹性模量;比较各试件钻孔前后的静曲强度和弹性模量值,求取孔所引起的静曲强度削弱率和弹性模量削弱率,分析孔对试件抗弯性能的影响规律。【结果】孔与试件下表面或上表面相切,孔径与厚度之比为0.2时,板材静曲强度削弱率(平均值)达38.84%或27.02%;试件的下表面或上表面有半孔时,静曲强度削弱率为21.55%或7.99%;孔位于试件厚度中心层下方且与之相切时,静曲强度削弱率仅为0.85%;对于孔相切于抗拉侧、孔径与厚度之比为0.2的试件,孔位于支承点到加载点的中间位置时,其静曲强度削弱率为21.44%,相比孔在加载点位置时的38.84%,下降了约45%;对于加载点下方与试件下表面相切的孔,孔径与厚度之比由0.2增大到0.5时,静曲强度削弱率由38.84%增大到82.08%;钻孔试件的弹性模量所对应的静曲强度值具有显著的离散性。【结论】1)对于板材长度方向,孔位于加载点下方时的静曲强度削弱率最大;随着孔远离加载点其静曲强度削弱率减小。2)对于板材厚度方向,孔越靠近板面其静曲强度削弱率越大,且受压侧的强度削弱率大于受拉侧;孔与板面相切时其静曲强度削弱率最大,且孔位于受拉侧时更大;孔位于中心层稍偏下时其静曲强度削弱率最小。3)处于板面的半孔,对板材静曲强度的削弱也很显著,且受拉侧的影响更大。4)孔径对板材静曲强度的影响显著,随着径厚比的增大,静曲强度削弱率呈直线递增。5)孔对板材弹性模量的影响规律基本上与对静曲强度的影响相同,但其影响程度远不及对静曲强度的影响。当径厚比为1/5时,其弹性模量削弱率最大不超过12%。6)钻孔板材的静曲强度不适合通过其弹性模量来推测。

关键词：落叶松孔静曲强度弹性模量数学模型

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废报纸与木质刨花制备复合刨花板的工艺研究

华南农业大学学报 2018年第6期39卷 85-90页

作者：陈瑞建章伟伟关丽涛古今林卫东胡传双华南农业大学材料与能源学院广东广州510642 广东始兴县华洲木业有限公司广东韶关512500

【目的】为废纸资源化利用奠定基础,创造重要的经济、生态和环境效益。【方法】以杂木刨花和回收废旧报纸为原料,通过胶合和高温热压相结合的方法制备废纸–木复合刨花板,研究废报纸添加量、环保脲醛树脂胶施胶量和热压工艺等因素对复... 详细信息

【目的】为废纸资源化利用奠定基础,创造重要的经济、生态和环境效益。【方法】以杂木刨花和回收废旧报纸为原料,通过胶合和高温热压相结合的方法制备废纸–木复合刨花板,研究废报纸添加量、环保脲醛树脂胶施胶量和热压工艺等因素对复合刨花板的静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)、内结合强度(IBS)和吸水厚度膨胀率(TSR)等物理力学性能的影响。【结果】脲醛树脂胶黏剂(UF)施胶量11%、废报纸用量10%、自制石蜡乳液添加量1.0%、热压温度190℃、热压时间(以热压1 mm计)为34 s工艺条件下制备的复合刨花板,游离甲醛释放量为0.022 4 mg·g^(-1)(穿孔萃取法),远低于国标GB 18580—2001 E1级的限量阈值(0.090 0 mg·g^(-1));MOR、MOE和IBS分别为20.43、3 431.00和0.57 MPa,TSR为1.7%,性能指标均远超过GB 4897—2015中干燥状态下使用的家具型(P2型)刨花板的技术指标。【结论】废报纸与木刨花制备复合刨花板是一种有效的废纸利用途径。

关键词：废报纸刨花板物理力学性能静曲强度弹性模量内结合强度吸水厚度膨胀率甲醛释放量