溫濕處理對楊木單元潤濕性能和微觀力學(xué)性能影響
發(fā)布時間：2021-12-31 05:15
本論文以速生楊木為研究對象,應(yīng)用傅立葉紅外光譜儀、差示掃描量熱儀、掃描電鏡、掃描探針顯微鏡、納米壓痕儀、高效液相色譜儀等現(xiàn)代分析儀器,分析溫濕處理工藝,即水熱處理、水熱密實(shí)化處理及高溫處理工藝對楊木單元潤濕性能和微觀力學(xué)性能的影響變化規(guī)律及機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明:采用恰當(dāng)?shù)臏貪裉幚砉に嚳梢愿纳茥钅締卧砻娴臐櫇裥阅芎臀⒂^力學(xué)性能,這些改善有助于提升速生材的膠合性能和力學(xué)強(qiáng)度,如應(yīng)用到速生材加工領(lǐng)域中,將具有重要的意義,對膠合板、刨花板等人造板的性能提升有積極的作用。本論文的主要研究結(jié)果如下:1.在水熱處理改性楊木的過程中,隨著水熱處理時間的增加（處理溫度為100℃,處理時間分別為2h、6h、10h、14h）,楊木試件表面潤濕性能有所增強(qiáng),但其增強(qiáng)的趨勢隨著處理時間的增加而有所緩解,改變可以通過時間因素的控制得以實(shí)現(xiàn)。檢測結(jié)果表明:在試驗(yàn)區(qū)間內(nèi)的水熱處理過程中,楊木試件的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化微乎其微,僅半纖維素發(fā)生了部分降解,纖維素和木質(zhì)素的改變主要是物理方面的形態(tài)改變;水熱處理改性后,楊木試件表面的羥類、羧類、酯類等多種抽提物含量有降低的趨勢,改變有助于材料表面潤濕性能的提高。2.在水熱處理改性楊...
【文章來源】：南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】：112 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
接觸角示意圖[10]
23圖2-2接觸角示意圖[10]Fig.2-2Schematicdiagramofcontactanglecalculating人們通常用接觸角的大小來表征材料的潤濕性能，研究表明，接觸角越小，材料的潤濕性能越好。接觸角和潤濕性能通常有以下四種關(guān)系[11]，如圖2-3所示：(a)當(dāng)θ為0°時，稱之為完全潤濕；(b)當(dāng)θ小于90°時，稱之為部分潤濕；(c)當(dāng)θ值大于90°時，稱之為不潤濕；(d)當(dāng)θ值為180°時，稱之為完全不潤濕。圖2-3接觸角與潤濕的關(guān)系Fig.2-3RelationshipbetweenContactAngleandwettability本試驗(yàn)使用接觸角測定儀（型號JC2000A）測定不同水熱處理工藝的楊木試件與蒸餾水和液體甘油的表面的初始接觸角，該檢測方法稱為小液滴法，其測試原理如圖2-4所示。該儀器運(yùn)用了影像分析[12]，即滴出一滴滿足要求體積的液體于固體表面，通過影像分析技術(shù)，測量或計算出液體與固體表面的接觸角值。
24圖2-4JC2000A靜態(tài)接觸角測量儀測試原理示意圖[11]Fig.2-4SchematicdiagramofContactAnglemeasuredbyJC2000Asoftware2.2.4.2FTIR紅外光譜儀（FourierTransforminfraredspectroscopy,FTIR）又稱為分子振動轉(zhuǎn)動光譜是研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的有效工具，其在化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用大體上可分為兩塊，一種是用于化學(xué)組成的分析，另一只是用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究。對其最廣泛的應(yīng)用還在于對物質(zhì)的化學(xué)成分進(jìn)行分析，即定性分析。該分析通過測試材料的紅外光譜圖可以識別其組成成分的官能團(tuán)，同時提供有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的信息。由于各種物質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異，分子的紅外吸引光譜也有所不同，其譜帶的數(shù)目、位置、形狀和強(qiáng)度均隨著化合物及其聚集態(tài)的不同而有所區(qū)別，因此，運(yùn)用該檢測方法可以像識別人的指紋一樣，幫助人們確定該化合物或者其官能團(tuán)是否存在[13]。運(yùn)用以上規(guī)律和分子結(jié)構(gòu)知識，就能夠通過解析紅外光圖譜來推出化合物的分子結(jié)構(gòu)，常見的紅外光譜部分吸收帶相應(yīng)的頻率和歸屬如表2-1所示：表2-1部分吸收帶相應(yīng)的頻率與歸屬Tab.2-1Relevantfrequencyandaffiliationofpartialabsorptionbands波數(shù)/cm-1波長/μm吸收譜帶的歸屬3650-31002.74-3.23O-H伸縮振動3550-31002.82-3.23N-H伸縮振動3320-33103.01-3.02≡C-H伸縮振動3085-30253.24-3.31=C-H伸縮振動30303.03Ar-H伸縮振動2960-28703.38-3.49R3C-H伸縮振動2590-25503.86-3.92S-H伸縮振動1850-16505.40-6.05C=O伸縮振動（與C=C或苯環(huán)共軛時頻率降低約
本文編號：3559683
【文章來源】：南京林業(yè)大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】：112 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
接觸角示意圖[10]
23圖2-2接觸角示意圖[10]Fig.2-2Schematicdiagramofcontactanglecalculating人們通常用接觸角的大小來表征材料的潤濕性能，研究表明，接觸角越小，材料的潤濕性能越好。接觸角和潤濕性能通常有以下四種關(guān)系[11]，如圖2-3所示：(a)當(dāng)θ為0°時，稱之為完全潤濕；(b)當(dāng)θ小于90°時，稱之為部分潤濕；(c)當(dāng)θ值大于90°時，稱之為不潤濕；(d)當(dāng)θ值為180°時，稱之為完全不潤濕。圖2-3接觸角與潤濕的關(guān)系Fig.2-3RelationshipbetweenContactAngleandwettability本試驗(yàn)使用接觸角測定儀（型號JC2000A）測定不同水熱處理工藝的楊木試件與蒸餾水和液體甘油的表面的初始接觸角，該檢測方法稱為小液滴法，其測試原理如圖2-4所示。該儀器運(yùn)用了影像分析[12]，即滴出一滴滿足要求體積的液體于固體表面，通過影像分析技術(shù)，測量或計算出液體與固體表面的接觸角值。
24圖2-4JC2000A靜態(tài)接觸角測量儀測試原理示意圖[11]Fig.2-4SchematicdiagramofContactAnglemeasuredbyJC2000Asoftware2.2.4.2FTIR紅外光譜儀（FourierTransforminfraredspectroscopy,FTIR）又稱為分子振動轉(zhuǎn)動光譜是研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的有效工具，其在化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用大體上可分為兩塊，一種是用于化學(xué)組成的分析，另一只是用于分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究。對其最廣泛的應(yīng)用還在于對物質(zhì)的化學(xué)成分進(jìn)行分析，即定性分析。該分析通過測試材料的紅外光譜圖可以識別其組成成分的官能團(tuán)，同時提供有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的信息。由于各種物質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異，分子的紅外吸引光譜也有所不同，其譜帶的數(shù)目、位置、形狀和強(qiáng)度均隨著化合物及其聚集態(tài)的不同而有所區(qū)別，因此，運(yùn)用該檢測方法可以像識別人的指紋一樣，幫助人們確定該化合物或者其官能團(tuán)是否存在[13]。運(yùn)用以上規(guī)律和分子結(jié)構(gòu)知識，就能夠通過解析紅外光圖譜來推出化合物的分子結(jié)構(gòu)，常見的紅外光譜部分吸收帶相應(yīng)的頻率和歸屬如表2-1所示：表2-1部分吸收帶相應(yīng)的頻率與歸屬Tab.2-1Relevantfrequencyandaffiliationofpartialabsorptionbands波數(shù)/cm-1波長/μm吸收譜帶的歸屬3650-31002.74-3.23O-H伸縮振動3550-31002.82-3.23N-H伸縮振動3320-33103.01-3.02≡C-H伸縮振動3085-30253.24-3.31=C-H伸縮振動30303.03Ar-H伸縮振動2960-28703.38-3.49R3C-H伸縮振動2590-25503.86-3.92S-H伸縮振動1850-16505.40-6.05C=O伸縮振動（與C=C或苯環(huán)共軛時頻率降低約
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