速生杨木细胞壁改性与增强机制

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:goddesslee
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本研究针对速生杨木存在的强度低、尺寸稳定性差、易腐蚀等缺陷,利用松香、糠醇、聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、纳米SiO2等改性剂,采用浸渍填充、接枝共聚、原位改性等工艺,对速生杨木进行细胞壁修饰及增强处理;并通过扫描电镜(SEM)、显微拉曼光谱仪、X射线光电子能谱(XPS)、动态力学分析仪(DMA)等对细胞壁增强改性前后结构、化学成分及性能进行表征,研究改性剂分布状态、与细胞壁界面结合性能及作用机理,揭示增强改性机制。主要研究结果如下:(1)亲水性试剂对木材细胞壁润胀性较好,更易进入细胞壁,易与纤维素羟基发生反应。速生杨木的纤维素主要分布在细胞壁S2层,而木质素在细胞角隅和胞间层处含量丰富。速生杨木可反应羟基含量约为8.3 × 10-3 mol/g。速生杨木具有较大的微纤丝角和较低的结晶度,内部存在丰富的纳米级、微米级孔隙。由于结构上的差异,速生杨木弦切面渗透性优于径切面。(2)松香浸渍改性可改善速生杨木性能。松香浸渍改性主要填充木材细胞腔,并少量进入细胞壁。与空白材相比,增重率(WPG)为31.9%时,弹性模量(MOE)、顺纹抗压强度(CS)和硬度分别提高了 18.9%、31.6%和30.9%,而抗胀缩系数(ASE)达到了 36%。松香改性能够降低木材的吸湿性和亲水性,对木材的抗弯强度(MOR)影响不显著。(3)糠醇浸渍改性能够增强速生杨木细胞壁。由于较低的分子量和对木材优良的润胀性,糠醇聚合后主要填充于木材细胞壁、细胞角隅和薄壁细胞等结构内。糠醇改性对MOR和MOE影响较小,但能够显著提高木材的ASE、抗吸水性、CS和硬度。脱木素作用能够提高糠醇改性材的抗酸碱性能和热性能。(4)糠醇-纳米复合改性可进一步增强改性效果。通过糠醇与纳米SiO2协同改性,速生杨木的尺寸稳定性、抗吸水性、热稳定性、耐磨性以及力学性能均得到增强。糠醇与纳米Fe304对木材的协同改性,不仅保持了木材较高的抗吸水性和ASE,还提高了纳米粒子的抗流失性和耐酸碱腐蚀性,同时赋予了木材磁性能。(5)细胞壁接枝共聚改性能够显著提高木材性能。拉曼光谱成像和XPS测试结果表明,通过化学改性可接枝上带有活性基团的链段,并降低木材极性,提高改性剂对细胞壁润胀及渗透性能;共聚反应使改性剂和细胞壁之间形成共价键,提高了界面结合性能,从而提高木材性能。PEGDA和MMA接枝共聚改性木材的ASE均达到了50%以上,PEGDA能够保持木材较好的润湿性,而MMA接枝共聚改性材经144 h浸泡后吸水率低于30%。
其他文献
<正>为了认真贯彻党的十七大精神,深人研究我省文化建设发展状况和趋势,了解改革开放30年我省文化建设巨大成就,我们于6月20日至7月20日,走访了省文化厅、省新闻出版局、省广
会议
目的:探讨文拉法辛治疗癫痫性抑郁障碍的临床疗效与安全性,并探索治疗前后外周血氨基酸代谢产物及炎性因子的变化趋势。方法:本研究为随机观察性对照研究,研究组与对照组各56
随着国家加强了对房地产行业的宏观调控,房地产及其相关行业受到巨大影响。作为一个民营的小型房产代理公司,海鑫置业遭受了创业以来的最大危机。公司产品创新不足,业务分散,
大型鱼类性成熟时间长的问题普遍存在,这给人工繁殖生产和提高良种选育效率带来了较大困难。与哺乳动物类似,鱼类性腺发育和性成熟启动亦受下丘脑-垂体-性腺轴的调控,其中垂体促性腺激素(Gonadotropin,GtH)尤其是促黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)脉冲式释放是性成熟启动的关键。基于此,以草鱼为研究对象,我们拟通过解析催乳素释放激素(Prolactin-releasin
在经济和科学技术的推动下,全球产业发展步入深度调整、深刻变革的新阶段,我国经济结构和产业结构调整也进入关键期。产业结构的调整实际上是资源的重新配置,在资源配置关系
第三代宽禁带半导体材料氮化镓(GaN)因临界击穿电场高、电子饱和速率大、热导率高、抗辐射能力强等卓越性能,已成为半导体产业界的研究热点。近年来,GaN材料和器件在射频/微波
在航空航天装备大型构件制造中,作为航空铝合金材料连接的手段,激光焊接增材制造可以大大减轻设备重量、优化结构、降低生产成本和提高焊接效率。同时,作为航空铝合金壁板一
伴随着高等教育大众化程度的不断提高,大学生的就业形势日益严峻,受到了社会的广泛关注。本文从职业规划的角度分析了大学生就业的现状与困境,提出职业生涯规划对大学生就业
转座是一种普遍的生物现象,是生物进化的一种重要机制,也是决定生物基因组差异的重要因素之一。在长期进化中,转座子在不同生物基因组中产生了很大的差异,在哺乳动物中主要活
契约关系是组织环境中一种普遍存在的社会现象,它通过对相互责任的界定把个体与组织有机结合起来,对双方的行为进行规定和约束。但是,在员工与组织的相互关系中,除了书面契约