竹材生物质干法复合机理研究
发布时间：2022-12-09 22:56
竹材是世界著名的速生植物之一,具有生长周期短,择伐间期短,可持续利用而不破坏竹林等优点,竹材资源在人造板、家具、制浆造纸等方面应用较广,然而竹材存在着物理力学性能各向异性大、亲水、中空结构等缺陷,导致加工利用率低,严重资源浪费。因此本研究以毛竹为研究对象,采用GPC、2D-HSQC等现代分析手段,解析竹材在干法复合中的变化规律,探明竹材/木质素复合机理。研究结果如下:（1）竹材/木质素复合工艺研究,结果表明,木质素/竹材比例是影响竹质复合材物理力学性能的主要因素,它对板的静曲强度、内结合强度、吸水厚度膨胀率等性能有显著影响;复合温度是影响其性能的次要因素,对内结合强度和吸水厚度膨胀率有显著影响。本试验得到的较优的工艺参数为:复合温度180℃、木质素/竹材为40:100、复合压力5MPa、复合时间为15min。（2）竹材/木质素复合机理:从竹质复合板中分离木质素,用高效阴离子交换色谱（HPAEC）、凝胶渗透色谱（GPC）、定量31p-NMR和2D-HSQC NMR对其进行表征。结果表明:在温度180℃、压力5 MPa、木质素与竹材比率为40:100条件下竹质复合板内结合强度最好。GPC分...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 竹材化学组分研究现状
1.2.1 纤维素
1.2.2 半纤维素
1.2.3 木质素
1.2.4 其他
1.3 生物木质素研究现状
1.3.1 木质素结构表征
1.3.2 木质素资源化研究现状
1.4 竹材干法复合研究现状
1.5 研究目的与意义
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
2 竹材/木质素干法复合工艺研究
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验方法
2.3 结果与分析
2.3.1 热压温度对竹质复合材力学性能的影响
2.3.2 热压压力对竹质复合材力学性能的影响
2.3.3 热压时间对竹质复合材力学性能的影响
2.3.4 木质素/竹材的配比对竹质复合材力学性能的影响
2.4 小结
3 竹材/木质素干法复合机理探究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 试验材料
3.2.2 试验方法
3.3 结果与分析
3.3.1 竹质复合材力学性能
3.3.2 木质素样品的糖分析
3.3.3 木质素样品的分子量及其分布
3.3.4 木质素的样品2D-HSQC NMR谱
3.3.5 定量磷谱(~(13)C)核磁共振谱图分析
3.4 小结
4 竹材干法复合特性表征
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 试验材料
4.2.2 试验方法
4.2.3 试验检测方法
4.3 结果与分析
4.3.1 竹质复合板化学成分分析
4.3.2 竹质复合板XRD分析
4.3.3 竹质复合板FT-IR分析
4.3.4 竹质复合板热重分析
4.3.5 竹质复合板TD-GC-MS分析
4.4 小结
5 竹材干法复合中半纤维素变化特征研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 试验材料
5.2.2 试验方法
5.2.3 半纤维素素样品的表征
5.3 结果与分析
5.3.1 木质素样品的糖分析
5.3.2 红外分析
5.3.3 半纤维素的热重分析
5.4 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录 攻读学位期间的主要学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]木质素磺酸盐基胶黏剂的合成与表征[J]. 王炜,申有青. 功能高分子学报. 2014(03)
[2]天然物质转化法制造无胶人造板研究进展[J]. 徐剑莹,钟柱,廖瑞,吴新凤,贺霞. 林业科技开发. 2014(04)
[3]木材焊接技术(无胶胶合)的研究进展[J]. 周晓剑,Antonio Pizzi,杜官本. 中国胶粘剂. 2014(06)
[4]木质素改性脲醛树脂胶粘剂合成工艺及性能研究[J]. 俞丽珍,顾婷,孙乐花,孙才,邱凤仙. 中国胶粘剂. 2012(09)
[5]生物质胶粘剂在人造板中的应用[J]. 张利彭,张洋,李文定. 木材加工机械. 2012(03)
[6]基于改性工业木质素的环保型纤维板研制工艺[J]. 郭文君,孙晓婷,彭子东,詹金龙,郭明辉. 西南林业大学学报. 2012(03)
[7]胺化改性木质素合成聚氨酯胶粘剂的研究[J]. 王婧,赵殊,吴宁,黄竹君. 中国胶粘剂. 2012(01)
[8]木材界面液化的自胶合工艺参数对胶合性能的影响[J]. 徐信武,汤正捷,周坤,杨刚,梁春俏,赵科. 东北林业大学学报. 2011(10)
[9]碱木质素-酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究[J]. 庄晓伟,穆有炳,潘炘,章江丽,王春鹏,赵临五. 生物质化学工程. 2011(05)
[10]秸秆酶解木质素制备木材胶黏剂工艺[J]. 陈艳艳,常杰,范娟. 化工进展. 2011(S1)
博士论文
[1]甜龙竹及巨龙竹半纤维素、木质素结构诠释及相互间化学键合机制解析[D]. 史正军.北京林业大学 2013
[2]农林生物质半纤维素分离及降解制备低聚木糖研究[D]. 边静.北京林业大学 2013
[3]三倍体毛白杨组分定量表征及均相改性研究[D]. 袁同琦.北京林业大学 2012
[4]非木材植物无胶碎料板喷蒸热压工艺及胶合机理研究[D]. 郑霞.中南林业科技大学 2012
硕士论文
[1]竹材薄壁组织化学成分分析及降解研究[D]. 洪宏.中南林业科技大学 2015
[2]甘油提取毛竹木质素及固体酸催化木质素醇解规律研究[D]. 马金立.南昌大学 2012
[3]纤维素的去结晶[D]. 陈明凤.华南理工大学 2011
[4]毛竹木质素的提取及其液化制备生物柴油抗氧化剂的研究[D]. 周厚德.南昌大学 2010
[5]利用蔗渣制备低聚木糖的研究[D]. 丁胜华.暨南大学 2010
[6]竹子主要组分的分离及结构鉴定[D]. 彭湃.西北农林科技大学 2010
[7]玉米秸秆半纤维素汽爆分离以及制备糖醛的研究[D]. 乔小青.北京化工大学 2009
[8]木质素的改性及应用研究[D]. 刘晓秋.长春理工大学 2008
本文编号：3715536
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 竹材化学组分研究现状
1.2.1 纤维素
1.2.2 半纤维素
1.2.3 木质素
1.2.4 其他
1.3 生物木质素研究现状
1.3.1 木质素结构表征
1.3.2 木质素资源化研究现状
1.4 竹材干法复合研究现状
1.5 研究目的与意义
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
2 竹材/木质素干法复合工艺研究
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 试验材料
2.2.2 试验方法
2.3 结果与分析
2.3.1 热压温度对竹质复合材力学性能的影响
2.3.2 热压压力对竹质复合材力学性能的影响
2.3.3 热压时间对竹质复合材力学性能的影响
2.3.4 木质素/竹材的配比对竹质复合材力学性能的影响
2.4 小结
3 竹材/木质素干法复合机理探究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 试验材料
3.2.2 试验方法
3.3 结果与分析
3.3.1 竹质复合材力学性能
3.3.2 木质素样品的糖分析
3.3.3 木质素样品的分子量及其分布
3.3.4 木质素的样品2D-HSQC NMR谱
3.3.5 定量磷谱(~(13)C)核磁共振谱图分析
3.4 小结
4 竹材干法复合特性表征
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 试验材料
4.2.2 试验方法
4.2.3 试验检测方法
4.3 结果与分析
4.3.1 竹质复合板化学成分分析
4.3.2 竹质复合板XRD分析
4.3.3 竹质复合板FT-IR分析
4.3.4 竹质复合板热重分析
4.3.5 竹质复合板TD-GC-MS分析
4.4 小结
5 竹材干法复合中半纤维素变化特征研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 试验材料
5.2.2 试验方法
5.2.3 半纤维素素样品的表征
5.3 结果与分析
5.3.1 木质素样品的糖分析
5.3.2 红外分析
5.3.3 半纤维素的热重分析
5.4 小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录 攻读学位期间的主要学术成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]木质素磺酸盐基胶黏剂的合成与表征[J]. 王炜,申有青. 功能高分子学报. 2014(03)
[2]天然物质转化法制造无胶人造板研究进展[J]. 徐剑莹,钟柱,廖瑞,吴新凤,贺霞. 林业科技开发. 2014(04)
[3]木材焊接技术(无胶胶合)的研究进展[J]. 周晓剑,Antonio Pizzi,杜官本. 中国胶粘剂. 2014(06)
[4]木质素改性脲醛树脂胶粘剂合成工艺及性能研究[J]. 俞丽珍,顾婷,孙乐花,孙才,邱凤仙. 中国胶粘剂. 2012(09)
[5]生物质胶粘剂在人造板中的应用[J]. 张利彭,张洋,李文定. 木材加工机械. 2012(03)
[6]基于改性工业木质素的环保型纤维板研制工艺[J]. 郭文君,孙晓婷,彭子东,詹金龙,郭明辉. 西南林业大学学报. 2012(03)
[7]胺化改性木质素合成聚氨酯胶粘剂的研究[J]. 王婧,赵殊,吴宁,黄竹君. 中国胶粘剂. 2012(01)
[8]木材界面液化的自胶合工艺参数对胶合性能的影响[J]. 徐信武,汤正捷,周坤,杨刚,梁春俏,赵科. 东北林业大学学报. 2011(10)
[9]碱木质素-酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究[J]. 庄晓伟,穆有炳,潘炘,章江丽,王春鹏,赵临五. 生物质化学工程. 2011(05)
[10]秸秆酶解木质素制备木材胶黏剂工艺[J]. 陈艳艳,常杰,范娟. 化工进展. 2011(S1)
博士论文
[1]甜龙竹及巨龙竹半纤维素、木质素结构诠释及相互间化学键合机制解析[D]. 史正军.北京林业大学 2013
[2]农林生物质半纤维素分离及降解制备低聚木糖研究[D]. 边静.北京林业大学 2013
[3]三倍体毛白杨组分定量表征及均相改性研究[D]. 袁同琦.北京林业大学 2012
[4]非木材植物无胶碎料板喷蒸热压工艺及胶合机理研究[D]. 郑霞.中南林业科技大学 2012
硕士论文
[1]竹材薄壁组织化学成分分析及降解研究[D]. 洪宏.中南林业科技大学 2015
[2]甘油提取毛竹木质素及固体酸催化木质素醇解规律研究[D]. 马金立.南昌大学 2012
[3]纤维素的去结晶[D]. 陈明凤.华南理工大学 2011
[4]毛竹木质素的提取及其液化制备生物柴油抗氧化剂的研究[D]. 周厚德.南昌大学 2010
[5]利用蔗渣制备低聚木糖的研究[D]. 丁胜华.暨南大学 2010
[6]竹子主要组分的分离及结构鉴定[D]. 彭湃.西北农林科技大学 2010
[7]玉米秸秆半纤维素汽爆分离以及制备糖醛的研究[D]. 乔小青.北京化工大学 2009
[8]木质素的改性及应用研究[D]. 刘晓秋.长春理工大学 2008
本文编号：3715536
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