發(fā)布時間：2023-01-31 10:43

　　速生木材資源豐富,但材質(zhì)較差,高值化應(yīng)用受限�？反紒碓淳G色環(huán)保且改性效果優(yōu)良,尤其能提高木材的尺寸穩(wěn)定性,但以往研究主要是在恒定溫濕度的平衡態(tài)或靜態(tài)條件進行,與木材實際加工或使用的溫濕度動態(tài)變化環(huán)境不符,且改性機理尚未明確。為改善速生木材的尺寸穩(wěn)定性,提高其使用價值,拓寬其應(yīng)用范圍,延長其服務(wù)壽命,本研究以速生楊木（Populus euramericana Cv.）為試材,利用糠醇進行改性,探究其在濕度周期作用下的水分吸著與變形響應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,通過細胞壁組分不同程度脫除改變其相對含量的方式,重構(gòu)木材-水分相互作用的物理-化學環(huán)境,研究不同組分對木材水分吸著與尺寸變形的影響,并結(jié)合掃描電鏡、激光共聚焦顯微鏡、傅里葉紅外光譜、固體核磁共振儀、氮氣吸附儀、低場核磁共振儀、動態(tài)水分吸附儀等方法探究其構(gòu)效關(guān)系,分析糠醇改性機理。主要研究結(jié)果總結(jié)如下:（1）楊木具有天然多級孔隙結(jié)構(gòu)及豐富的可及羥基,為木材-水分的相互作用提供了一定的物理-化學環(huán)境。楊木的動態(tài)水分吸著與尺寸變形遠小于靜態(tài)值。半纖維素部分脫除會降低木材的水分吸著與尺寸變形,而木質(zhì)素脫除作用相反,在木材中木質(zhì)素相對疏水。（2）糠醇改性... 

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 木材的水分吸著與尺寸穩(wěn)定性
        1.2.1 木材中的水分
        1.2.2 木材的水分吸著
        1.2.3 木材的尺寸穩(wěn)定性
        1.2.4 木材的水分吸著與干縮濕脹的影響因素
    1.3 常見木材改性方法
    1.4 木材糠醇改性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 木材糠醇改性概述
        1.4.2 糠醇改性木材的水分吸著與尺寸穩(wěn)定性
        1.4.3 木材糠醇改性機理
    1.5 以往研究的不足及本研究的思路
    1.6 研究目標與研究意義
        1.6.1 研究目標
        1.6.2 研究意義
    1.7 論文構(gòu)成
    1.8 研究技術(shù)路線
2 楊木的細胞結(jié)構(gòu)與化學組成
    2.1 引言
    2.2 試驗材料
    2.3 試驗方法
        2.3.1 木材微觀結(jié)構(gòu)測試
        2.3.2 木材孔隙結(jié)構(gòu)測試
        2.3.3 木材結(jié)晶度測試
        2.3.4 木材化學基團測試
        2.3.5 楊木的化學成分分析
        2.3.6 木材的羥基可及度測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 木材微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 木材孔隙結(jié)構(gòu)分析
        2.4.3 木材結(jié)晶度分析
        2.4.4 木材的化學組成分析
    2.5 本章小結(jié)
3 楊木的水分吸著與變形響應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 動、靜態(tài)條件下木材的水分吸著與變形響應(yīng)
        3.2.1 試驗材料
        3.2.2 試驗方法
        3.2.3 總體含水率與尺寸變化趨勢分析
        3.2.4 振幅與相位滯后分析
        3.2.5 吸濕滯后與膨脹滯后分析
        3.2.6 木材的靜、動態(tài)水分吸著示意模型
    3.3 半纖維素部分脫除對木材動態(tài)水分吸著與變形響應(yīng)的影響
        3.3.1 試驗材料
        3.3.2 試驗方法
        3.3.3 木材微觀結(jié)構(gòu)與化學組成變化分析
        3.3.4 木材孔隙結(jié)構(gòu)變化分析
        3.3.5 木材結(jié)晶度分析
        3.3.6 木材羥基可及度變化分析
        3.3.7 總體含水率與尺寸變化趨勢
        3.3.8 振幅與相位滯后分析
        3.3.9 吸濕滯后與膨脹滯后分析
        3.3.10 半纖維素部分脫除處理木材的動態(tài)水分吸著示意模型
    3.4 木質(zhì)素部分脫除對木材動態(tài)水分吸著與變形響應(yīng)的影響
        3.4.1 試驗材料
        3.4.2 試驗方法
        3.4.3 木材微觀結(jié)構(gòu)與化學組成變化分析
        3.4.4 木材孔隙結(jié)構(gòu)變化分析
        3.4.5 木材結(jié)晶度變化分析
        3.4.6 木材羥基可及度變化分析
        3.4.7 總體含水率與尺寸變化趨勢
        3.4.8 振幅與相位滯后分析
        3.4.9 吸濕滯后與膨脹滯后分析
        3.4.10 木質(zhì)素部分脫除處理木材的動態(tài)水分吸著示意模型
    3.5 本章小結(jié)
4 糠醇改性楊木的動態(tài)水分吸著與變形響應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 試驗材料
    4.3 試驗方法
        4.3.1 試材預(yù)處理
        4.3.2 糠醇改性
        4.3.3 木材微觀結(jié)構(gòu)及改性劑分布測試
        4.3.4 木材化學組成測試
        4.3.5 木材孔隙結(jié)構(gòu)測試
        4.3.6 木材結(jié)晶度測試
        4.3.7 木材的羥基可及度測試
        4.3.8 低場核磁共振(LFNMR)測試
        4.3.9 動態(tài)水分吸著與尺寸變形測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 糠醇改性木材的微觀結(jié)構(gòu)與化學組成變化分析
        4.4.2 糠醇改性木材的孔隙結(jié)構(gòu)變化分析
        4.4.3 糠醇改性木材的結(jié)晶度分析
        4.4.4 糠醇改性木材的羥基可及度分析
        4.4.5 LFNMR檢測分析糠醇改性木材的水分分布
        4.4.6 總體含水率及尺寸變化趨勢
        4.4.7 振幅與相位滯后分析
        4.4.8 吸濕滯后與膨脹滯后分析
        4.4.9 糠醇改性木材的動態(tài)水分吸著示意模型
    4.5 本章小結(jié)
5 半纖維素部分脫除對糠醇改性楊木的動態(tài)水分吸著與變形響應(yīng)的影響及機制
    5.1 引言
    5.2 試驗材料
    5.3 試驗方法
        5.3.1 試材預(yù)處理
        5.3.2 化學成分脫除處理
        5.3.3 糠醇改性
        5.3.4 木材微觀結(jié)構(gòu)及改性劑分布測試
        5.3.5 木材化學組成測試
        5.3.6 木材孔隙結(jié)構(gòu)測試
        5.3.7 木材的羥基可及度測試
        5.3.8 低場核磁(LFNMR)測試
        5.3.9 動態(tài)水分吸著與尺寸變形測試
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 糠醇改性不同程度半纖維素脫除處理木材的細胞微觀結(jié)構(gòu)變化
        5.4.2 糠醇改性不同程度半纖維素脫除處理木材的孔隙結(jié)構(gòu)變化
        5.4.3 糠醇改性不同程度半纖維素脫除處理木材的化學組成變化
        5.4.4 糠醇改性不同程度半纖維素脫除處理木材的水分分布
        5.4.5 糠醇改性不同程度半纖維素脫除處理木材含水率與尺寸的總體變化
        5.4.6 糠醇改性不同程度半纖維素脫除處理木材的振幅與相位滯后
        5.4.7 糠醇改性不同程度半纖維素脫除處理木材的吸濕滯后與膨脹滯后
        5.4.8 糠醇改性半纖維素部分脫除處理木材的動態(tài)水分吸著示意模型
    5.5 本章小結(jié)
6 木質(zhì)素部分脫除對糠醇改性楊木的動態(tài)水分吸著與變形響應(yīng)的影響及機制
    6.1 引言
    6.2 試驗材料
    6.3 試驗方法
        6.3.1 試材預(yù)處理
        6.3.2 化學成分脫除處理
        6.3.3 糠醇改性
        6.3.4 木材微觀結(jié)構(gòu)及改性劑分布測試
        6.3.5 木材化學組成測試
        6.3.6 木材孔隙結(jié)構(gòu)測試
        6.3.7 木材的羥基可及度測試
        6.3.8 低場核磁(LFNMR)測試
        6.3.9 動態(tài)水分吸著與尺寸變形測試
    6.4 結(jié)果與討論
        6.4.1 糠醇改性不同程度木質(zhì)素脫除處理木材的細胞微觀結(jié)構(gòu)變化
        6.4.2 糠醇改性不同程度木質(zhì)素脫除處理木材的孔隙結(jié)構(gòu)變化
        6.4.3 糠醇改性不同程度木質(zhì)素脫除處理木材的化學組成變化
        6.4.4 糠醇改性不同程度木質(zhì)素脫除處理木材的水分分布
        6.4.5 糠醇改性不同程度木質(zhì)素脫除處理木材含水率與尺寸的總體變化
        6.4.6 糠醇改性不同程度木質(zhì)素脫除處理木材的振幅與相位滯后
        6.4.7 糠醇改性不同程度木質(zhì)素脫除處理木材的吸濕滯后與膨脹滯后
        6.4.8 糠醇改性木質(zhì)素部分脫除處理木材的動態(tài)水分吸著示意模型
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與建議
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 建議
參考文獻
個人簡介
導師簡介
獲得成果目錄清單
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]木質(zhì)素解聚研究新進展[J]. 陳冰玉,邸明偉.  高分子材料科學與工程. 2019(06)
[2]細胞壁微纖絲角和結(jié)晶區(qū)對木材物理力學性能影響研究進展[J]. 孫海燕,蘇明壘,呂建雄,趙榮軍,任海青,王玉榮.  西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2019(05)
[3]木材細胞壁力學性能與細胞壁組分和構(gòu)造的相關(guān)性研究[J]. 孫海燕,蘇明壘,王玉榮.  林產(chǎn)工業(yè). 2018(10)
[4]化學法改良速生木材研究進展[J]. 仇洪波,韓雁明,范東斌,李改云,儲富祥.  材料導報. 2018(15)
[5]新理念培育高價值永久性森林[J]. 王挺良.  國土綠化. 2017(09)
[6]生物質(zhì)木質(zhì)素分離和結(jié)構(gòu)研究方法進展[J]. 文甲龍,陳天影,孫潤倉.  林業(yè)工程學報. 2017(05)
[7]脫除部分化學成分楊木的動態(tài)水分吸著行為[J]. 周海珍,楊甜甜,馬爾妮.  林業(yè)科學. 2017(08)
[8]蒙脫土穩(wěn)定石蠟基Pickering乳液處理材的性能研究[J]. 陳玉,曹金珍.  林業(yè)工程學報. 2017(05)
[9]糠醇樹脂木材改性技術(shù)研究進展[J]. 沈曉雙,鄒獻武,李改云.  木材工業(yè). 2017(03)
[10]遼寧朝陽市2017年度林業(yè)有害生物發(fā)生趨勢預(yù)測[J]. 冉亞麗.  中國林業(yè)產(chǎn)業(yè). 2017(04)

博士論文
[1]速生楊木細胞壁改性與增強機制[D]. 董友明.北京林業(yè)大學 2018
[2]木竹材糠醇樹脂改性技術(shù)及其機理研究[D]. 李萬菊.中國林業(yè)科學研究院 2016
[3]木材基和木質(zhì)纖維素基納米復合材料研究[D]. 董曉英.東北林業(yè)大學 2016
[4]木材乙酰化及其作用機制研究[D]. 柴宇博.中國林業(yè)科學研究院 2015
[5]速生楊木原位聚合改性技術(shù)及機理的研究[D]. 武國峰.北京林業(yè)大學 2012
[6]化學成分對木材細胞壁力學性能影響的研究[D]. 張雙燕.中國林業(yè)科學研究院 2011
[7]化學處理木材的應(yīng)力松弛[D]. 謝滿華.北京林業(yè)大學 2006

碩士論文
[1]糠醇樹脂浸漬強化速生楊木材的浸漬工藝及干燥基準研究[D]. 卞雪桐.東北林業(yè)大學 2019



本文編號：3733932