竹材生物質(zhì)干法復(fù)合機(jī)理研究
發(fā)布時間:2022-12-09 22:56
竹材是世界著名的速生植物之一,具有生長周期短,擇伐間期短,可持續(xù)利用而不破壞竹林等優(yōu)點(diǎn),竹材資源在人造板、家具、制漿造紙等方面應(yīng)用較廣,然而竹材存在著物理力學(xué)性能各向異性大、親水、中空結(jié)構(gòu)等缺陷,導(dǎo)致加工利用率低,嚴(yán)重資源浪費(fèi)。因此本研究以毛竹為研究對象,采用GPC、2D-HSQC等現(xiàn)代分析手段,解析竹材在干法復(fù)合中的變化規(guī)律,探明竹材/木質(zhì)素復(fù)合機(jī)理。研究結(jié)果如下:(1)竹材/木質(zhì)素復(fù)合工藝研究,結(jié)果表明,木質(zhì)素/竹材比例是影響竹質(zhì)復(fù)合材物理力學(xué)性能的主要因素,它對板的靜曲強(qiáng)度、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、吸水厚度膨脹率等性能有顯著影響;復(fù)合溫度是影響其性能的次要因素,對內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和吸水厚度膨脹率有顯著影響。本試驗(yàn)得到的較優(yōu)的工藝參數(shù)為:復(fù)合溫度180℃、木質(zhì)素/竹材為40:100、復(fù)合壓力5MPa、復(fù)合時間為15min。(2)竹材/木質(zhì)素復(fù)合機(jī)理:從竹質(zhì)復(fù)合板中分離木質(zhì)素,用高效陰離子交換色譜(HPAEC)、凝膠滲透色譜(GPC)、定量31p-NMR和2D-HSQC NMR對其進(jìn)行表征。結(jié)果表明:在溫度180℃、壓力5 MPa、木質(zhì)素與竹材比率為40:100條件下竹質(zhì)復(fù)合板內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度最好。GPC分...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 竹材化學(xué)組分研究現(xiàn)狀
1.2.1 纖維素
1.2.2 半纖維素
1.2.3 木質(zhì)素
1.2.4 其他
1.3 生物木質(zhì)素研究現(xiàn)狀
1.3.1 木質(zhì)素結(jié)構(gòu)表征
1.3.2 木質(zhì)素資源化研究現(xiàn)狀
1.4 竹材干法復(fù)合研究現(xiàn)狀
1.5 研究目的與意義
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
2 竹材/木質(zhì)素干法復(fù)合工藝研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)方法
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 熱壓溫度對竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能的影響
2.3.2 熱壓壓力對竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能的影響
2.3.3 熱壓時間對竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能的影響
2.3.4 木質(zhì)素/竹材的配比對竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能的影響
2.4 小結(jié)
3 竹材/木質(zhì)素干法復(fù)合機(jī)理探究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試驗(yàn)材料
3.2.2 試驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能
3.3.2 木質(zhì)素樣品的糖分析
3.3.3 木質(zhì)素樣品的分子量及其分布
3.3.4 木質(zhì)素的樣品2D-HSQC NMR譜
3.3.5 定量磷譜(~(13)C)核磁共振譜圖分析
3.4 小結(jié)
4 竹材干法復(fù)合特性表征
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 試驗(yàn)材料
4.2.2 試驗(yàn)方法
4.2.3 試驗(yàn)檢測方法
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 竹質(zhì)復(fù)合板化學(xué)成分分析
4.3.2 竹質(zhì)復(fù)合板XRD分析
4.3.3 竹質(zhì)復(fù)合板FT-IR分析
4.3.4 竹質(zhì)復(fù)合板熱重分析
4.3.5 竹質(zhì)復(fù)合板TD-GC-MS分析
4.4 小結(jié)
5 竹材干法復(fù)合中半纖維素變化特征研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 試驗(yàn)材料
5.2.2 試驗(yàn)方法
5.2.3 半纖維素素樣品的表征
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 木質(zhì)素樣品的糖分析
5.3.2 紅外分析
5.3.3 半纖維素的熱重分析
5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木質(zhì)素磺酸鹽基膠黏劑的合成與表征[J]. 王煒,申有青. 功能高分子學(xué)報. 2014(03)
[2]天然物質(zhì)轉(zhuǎn)化法制造無膠人造板研究進(jìn)展[J]. 徐劍瑩,鐘柱,廖瑞,吳新鳳,賀霞. 林業(yè)科技開發(fā). 2014(04)
[3]木材焊接技術(shù)(無膠膠合)的研究進(jìn)展[J]. 周曉劍,Antonio Pizzi,杜官本. 中國膠粘劑. 2014(06)
[4]木質(zhì)素改性脲醛樹脂膠粘劑合成工藝及性能研究[J]. 俞麗珍,顧婷,孫樂花,孫才,邱鳳仙. 中國膠粘劑. 2012(09)
[5]生物質(zhì)膠粘劑在人造板中的應(yīng)用[J]. 張利彭,張洋,李文定. 木材加工機(jī)械. 2012(03)
[6]基于改性工業(yè)木質(zhì)素的環(huán)保型纖維板研制工藝[J]. 郭文君,孫曉婷,彭子?xùn)|,詹金龍,郭明輝. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[7]胺化改性木質(zhì)素合成聚氨酯膠粘劑的研究[J]. 王婧,趙殊,吳寧,黃竹君. 中國膠粘劑. 2012(01)
[8]木材界面液化的自膠合工藝參數(shù)對膠合性能的影響[J]. 徐信武,湯正捷,周坤,楊剛,梁春俏,趙科. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2011(10)
[9]堿木質(zhì)素-酚醛復(fù)合膠黏劑在竹膠板中的應(yīng)用研究[J]. 莊曉偉,穆有炳,潘炘,章江麗,王春鵬,趙臨五. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2011(05)
[10]秸稈酶解木質(zhì)素制備木材膠黏劑工藝[J]. 陳艷艷,常杰,范娟. 化工進(jìn)展. 2011(S1)
博士論文
[1]甜龍竹及巨龍竹半纖維素、木質(zhì)素結(jié)構(gòu)詮釋及相互間化學(xué)鍵合機(jī)制解析[D]. 史正軍.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[2]農(nóng)林生物質(zhì)半纖維素分離及降解制備低聚木糖研究[D]. 邊靜.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]三倍體毛白楊組分定量表征及均相改性研究[D]. 袁同琦.北京林業(yè)大學(xué) 2012
[4]非木材植物無膠碎料板噴蒸熱壓工藝及膠合機(jī)理研究[D]. 鄭霞.中南林業(yè)科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]竹材薄壁組織化學(xué)成分分析及降解研究[D]. 洪宏.中南林業(yè)科技大學(xué) 2015
[2]甘油提取毛竹木質(zhì)素及固體酸催化木質(zhì)素醇解規(guī)律研究[D]. 馬金立.南昌大學(xué) 2012
[3]纖維素的去結(jié)晶[D]. 陳明鳳.華南理工大學(xué) 2011
[4]毛竹木質(zhì)素的提取及其液化制備生物柴油抗氧化劑的研究[D]. 周厚德.南昌大學(xué) 2010
[5]利用蔗渣制備低聚木糖的研究[D]. 丁勝華.暨南大學(xué) 2010
[6]竹子主要組分的分離及結(jié)構(gòu)鑒定[D]. 彭湃.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[7]玉米秸稈半纖維素汽爆分離以及制備糖醛的研究[D]. 喬小青.北京化工大學(xué) 2009
[8]木質(zhì)素的改性及應(yīng)用研究[D]. 劉曉秋.長春理工大學(xué) 2008
本文編號:3715536
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 竹材化學(xué)組分研究現(xiàn)狀
1.2.1 纖維素
1.2.2 半纖維素
1.2.3 木質(zhì)素
1.2.4 其他
1.3 生物木質(zhì)素研究現(xiàn)狀
1.3.1 木質(zhì)素結(jié)構(gòu)表征
1.3.2 木質(zhì)素資源化研究現(xiàn)狀
1.4 竹材干法復(fù)合研究現(xiàn)狀
1.5 研究目的與意義
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
2 竹材/木質(zhì)素干法復(fù)合工藝研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 試驗(yàn)方法
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 熱壓溫度對竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能的影響
2.3.2 熱壓壓力對竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能的影響
2.3.3 熱壓時間對竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能的影響
2.3.4 木質(zhì)素/竹材的配比對竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能的影響
2.4 小結(jié)
3 竹材/木質(zhì)素干法復(fù)合機(jī)理探究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 試驗(yàn)材料
3.2.2 試驗(yàn)方法
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 竹質(zhì)復(fù)合材力學(xué)性能
3.3.2 木質(zhì)素樣品的糖分析
3.3.3 木質(zhì)素樣品的分子量及其分布
3.3.4 木質(zhì)素的樣品2D-HSQC NMR譜
3.3.5 定量磷譜(~(13)C)核磁共振譜圖分析
3.4 小結(jié)
4 竹材干法復(fù)合特性表征
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 試驗(yàn)材料
4.2.2 試驗(yàn)方法
4.2.3 試驗(yàn)檢測方法
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 竹質(zhì)復(fù)合板化學(xué)成分分析
4.3.2 竹質(zhì)復(fù)合板XRD分析
4.3.3 竹質(zhì)復(fù)合板FT-IR分析
4.3.4 竹質(zhì)復(fù)合板熱重分析
4.3.5 竹質(zhì)復(fù)合板TD-GC-MS分析
4.4 小結(jié)
5 竹材干法復(fù)合中半纖維素變化特征研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 試驗(yàn)材料
5.2.2 試驗(yàn)方法
5.2.3 半纖維素素樣品的表征
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 木質(zhì)素樣品的糖分析
5.3.2 紅外分析
5.3.3 半纖維素的熱重分析
5.4 小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木質(zhì)素磺酸鹽基膠黏劑的合成與表征[J]. 王煒,申有青. 功能高分子學(xué)報. 2014(03)
[2]天然物質(zhì)轉(zhuǎn)化法制造無膠人造板研究進(jìn)展[J]. 徐劍瑩,鐘柱,廖瑞,吳新鳳,賀霞. 林業(yè)科技開發(fā). 2014(04)
[3]木材焊接技術(shù)(無膠膠合)的研究進(jìn)展[J]. 周曉劍,Antonio Pizzi,杜官本. 中國膠粘劑. 2014(06)
[4]木質(zhì)素改性脲醛樹脂膠粘劑合成工藝及性能研究[J]. 俞麗珍,顧婷,孫樂花,孫才,邱鳳仙. 中國膠粘劑. 2012(09)
[5]生物質(zhì)膠粘劑在人造板中的應(yīng)用[J]. 張利彭,張洋,李文定. 木材加工機(jī)械. 2012(03)
[6]基于改性工業(yè)木質(zhì)素的環(huán)保型纖維板研制工藝[J]. 郭文君,孫曉婷,彭子?xùn)|,詹金龍,郭明輝. 西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[7]胺化改性木質(zhì)素合成聚氨酯膠粘劑的研究[J]. 王婧,趙殊,吳寧,黃竹君. 中國膠粘劑. 2012(01)
[8]木材界面液化的自膠合工藝參數(shù)對膠合性能的影響[J]. 徐信武,湯正捷,周坤,楊剛,梁春俏,趙科. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2011(10)
[9]堿木質(zhì)素-酚醛復(fù)合膠黏劑在竹膠板中的應(yīng)用研究[J]. 莊曉偉,穆有炳,潘炘,章江麗,王春鵬,趙臨五. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2011(05)
[10]秸稈酶解木質(zhì)素制備木材膠黏劑工藝[J]. 陳艷艷,常杰,范娟. 化工進(jìn)展. 2011(S1)
博士論文
[1]甜龍竹及巨龍竹半纖維素、木質(zhì)素結(jié)構(gòu)詮釋及相互間化學(xué)鍵合機(jī)制解析[D]. 史正軍.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[2]農(nóng)林生物質(zhì)半纖維素分離及降解制備低聚木糖研究[D]. 邊靜.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]三倍體毛白楊組分定量表征及均相改性研究[D]. 袁同琦.北京林業(yè)大學(xué) 2012
[4]非木材植物無膠碎料板噴蒸熱壓工藝及膠合機(jī)理研究[D]. 鄭霞.中南林業(yè)科技大學(xué) 2012
碩士論文
[1]竹材薄壁組織化學(xué)成分分析及降解研究[D]. 洪宏.中南林業(yè)科技大學(xué) 2015
[2]甘油提取毛竹木質(zhì)素及固體酸催化木質(zhì)素醇解規(guī)律研究[D]. 馬金立.南昌大學(xué) 2012
[3]纖維素的去結(jié)晶[D]. 陳明鳳.華南理工大學(xué) 2011
[4]毛竹木質(zhì)素的提取及其液化制備生物柴油抗氧化劑的研究[D]. 周厚德.南昌大學(xué) 2010
[5]利用蔗渣制備低聚木糖的研究[D]. 丁勝華.暨南大學(xué) 2010
[6]竹子主要組分的分離及結(jié)構(gòu)鑒定[D]. 彭湃.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
[7]玉米秸稈半纖維素汽爆分離以及制備糖醛的研究[D]. 喬小青.北京化工大學(xué) 2009
[8]木質(zhì)素的改性及應(yīng)用研究[D]. 劉曉秋.長春理工大學(xué) 2008
本文編號:3715536
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