【摘要】：銀杏是重要的經(jīng)濟(jì)林樹種,我國具有豐富的銀杏木材資源。當(dāng)前銀杏木材利用程度還不高,工業(yè)化利用有很大的潛力。利用銀杏木材包括銀杏枝椏材本身的物理化學(xué)特性,研發(fā)高附加值的功能性木質(zhì)復(fù)合材料是科學(xué)合理利用銀杏木材的一個主要方面。論文以銀杏木材中的枝椏材為主要原材料,系統(tǒng)研究了銀杏枝椏材防腐、銀杏空心刨花板的生產(chǎn)工藝和彈性性能、多功能性(防腐、防霉、保溫隔熱、隔聲)銀杏空心刨花板復(fù)合墻體在現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用等。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1、采取索氏提取法對銀杏枝椏材進(jìn)行提取試驗(yàn),氯仿提取物中有抑菌作用的成份。采用ASE350加速萃取儀對銀杏枝椏材進(jìn)行萃取試驗(yàn),通過氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)分析鑒定提取物的化合物成份,測定了銀杏樹多部位的銀杏黃酮類化合物含量。研究結(jié)果表明,提取物經(jīng)鑒定含有30種化合物成份,其中,烷類化合物約占8%,醇類化合物約占11%,酮類化合物約占39%,雜環(huán)酰胺類約占2%,甾醇類化合物約占9%,芝麻素占5.72%。此外,還含有16%具有萘類化合物的結(jié)構(gòu)。在這些化合物中,除烷類化合物性質(zhì)較溫和,抑菌防腐性能較差,其他占91%以上的化合物成份具有抑制細(xì)胞生長的抑菌功能和廣泛的殺菌活性,構(gòu)成了銀杏枝椏材防腐抑菌的化學(xué)機(jī)制。不同部位銀杏木材的黃酮類化合物含量有差異,從根部到枝椏再到葉,黃酮類化合物含量呈增大趨勢,符合植物生物合成規(guī)律。2、采用銀杏枝椏材和擠壓工藝(施膠量5%,擠壓溫度160℃,擠出速度0.35 m/min),制得銀杏空心刨花板,其主要物理力學(xué)性能為產(chǎn)品密度0.33 g/cm3,含水率10%,載荷方向與管孔方向平行的靜曲強(qiáng)度為1.0 MPa,載荷方向與管孔方向垂直的靜曲強(qiáng)度為0.6MPa,載荷方向與管孔方向平行的彎曲彈性模量為295 MPa,載荷方向與管孔方向垂直的彈性模量為85 MPa,甲醛釋放量為9 mg/100g,銀杏空心刨花板物理力學(xué)性能優(yōu)良。同時,論文中建立了空心刨花板直角坐標(biāo)系和本構(gòu)模型,測試、分析了空心刨花板彈性性能。研究結(jié)果表明,空心刨花板長度方向(擠出方向)的彈性模量遠(yuǎn)小于其厚度和寬度方向的彈性模量;6個泊松比中,泊松比μxy和μxz相對較小;擠壓空心刨花板的彈性性能小于平壓法刨花板彈性性能;空心刨花板可認(rèn)為是橫觀各向同性材料,垂直于空心刨花板擠出方向的橫截面的彈性性能可看作各向同性。3、系統(tǒng)研究了銀杏枝椏材和銀杏空心刨花板的防霉防腐性能,選取三種霉菌((青霉(Penicillium sp.)、根霉(Rhizopus sp.)、曲霉(Aspergillus sp.))作為銀杏枝椏材、松木和楊木防霉性能試菌,選取彩絨革蓋菌(Coriolus versioolor(L.ex Fr.)Quel.)、灰蓋褶孔菌(Lenzites acuta Berk)、密粘褶菌(Gloeophyll um trabeum(Pers.:Fr.Murr.))作為銀杏枝椏材、毛白楊枝椏材、銀杏空心刨花板和混合樹種空心刨花板防腐性能試菌。試驗(yàn)結(jié)果表明,銀杏枝椏材抗霉能力最強(qiáng),曲霉對各種木材的侵染能力強(qiáng)于青霉和根霉�；疑w褶孔菌在短周期內(nèi)對銀杏枝椏材腐朽的重量損失率最大。銀杏枝椏材和銀杏空心刨花板的耐腐等級分別為耐腐和強(qiáng)耐腐。論文建立了銀杏枝椏材防腐性能預(yù)測模型,銀杏枝椏材、銀杏空心刨花板的防腐試驗(yàn)時間與重量留存率之間的關(guān)系呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系,重量留存率的試驗(yàn)值和預(yù)測值的相對誤差很小。4、創(chuàng)新性地將銀杏空心刨花板置于現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑墻體中,形成銀杏空心刨花板復(fù)合墻體,設(shè)計(jì)含有3種不同空氣層厚度(0 mm,23 mm和74 mm)的銀杏空心刨花板復(fù)合墻體,對復(fù)合墻體的保溫、隔熱和隔聲等功能性進(jìn)行了設(shè)計(jì)和評價。研究結(jié)果表明,銀杏空心刨花板復(fù)合墻體具有厚度小,傳熱阻大的特性。與常見的普通鋼筋混凝土墻和多孔磚墻相比,空心刨花板復(fù)合墻體的厚度僅是其38%,但是傳熱阻是這兩種墻體的3.21和1.77倍。當(dāng)空氣間層厚度小于74 mm時,空心刨花板復(fù)合墻體傳熱阻隨空氣層厚度增加而變大,空氣層厚度23 mm的復(fù)合墻體具有最好的經(jīng)濟(jì)性。銀杏空心刨花板復(fù)合墻體的隔聲性能在隔低頻和隔高頻聲性能上都好于巖棉填充的墻體,而且增加空心刨花板的填充層數(shù),墻體隔聲性能有所提高,但并未呈線性提高。5、采用有限元方法建立了銀杏空心刨花板復(fù)合墻體建筑傳熱數(shù)值分析,對復(fù)合墻體的保溫性能,尤其是空氣層厚度對復(fù)合墻體的保溫性能影響機(jī)理進(jìn)行了分析。數(shù)值分析表明,含有空氣層的空心刨花板復(fù)合墻體,隨著空氣層厚度增大,其墻體的傳熱量變小;當(dāng)空氣層厚度達(dá)到一定程度時,空氣層內(nèi)部形成對流,空氣層所起的熱阻作用大大降低;隨著空氣層厚度的增加,復(fù)合墻體的傳熱量減小程度大大降低。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TS653.5;S782.33

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3 李e，

本文編號：2336500