温湿处理对杨木单元润湿性能和微观力学性能影响

发布时间：2021-12-31 05:15

　　本论文以速生杨木为研究对象,应用傅立叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、扫描电镜、扫描探针显微镜、纳米压痕仪、高效液相色谱仪等现代分析仪器,分析温湿处理工艺,即水热处理、水热密实化处理及高温处理工艺对杨木单元润湿性能和微观力学性能的影响变化规律及机理。试验结果表明:采用恰当的温湿处理工艺可以改善杨木单元表面的润湿性能和微观力学性能,这些改善有助于提升速生材的胶合性能和力学强度,如应用到速生材加工领域中,将具有重要的意义,对胶合板、刨花板等人造板的性能提升有积极的作用。本论文的主要研究结果如下:1.在水热处理改性杨木的过程中,随着水热处理时间的增加（处理温度为100℃,处理时间分别为2h、6h、10h、14h）,杨木试件表面润湿性能有所增强,但其增强的趋势随着处理时间的增加而有所缓解,改变可以通过时间因素的控制得以实现。检测结果表明:在试验区间内的水热处理过程中,杨木试件的化学结构变化微乎其微,仅半纤维素发生了部分降解,纤维素和木质素的改变主要是物理方面的形态改变;水热处理改性后,杨木试件表面的羟类、羧类、酯类等多种抽提物含量有降低的趋势,改变有助于材料表面润湿性能的提高。2.在水热处理改性杨... 

【文章来源】：南京林业大学江苏省

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

接触角示意图[10]

23图2-2接触角示意图[10]Fig.2-2Schematicdiagramofcontactanglecalculating人们通常用接触角的大小来表征材料的润湿性能，研究表明，接触角越小，材料的润湿性能越好。接触角和润湿性能通常有以下四种关系[11]，如图2-3所示：(a)当θ为0°时，称之为完全润湿；(b)当θ小于90°时，称之为部分润湿；(c)当θ值大于90°时，称之为不润湿；(d)当θ值为180°时，称之为完全不润湿。图2-3接触角与润湿的关系Fig.2-3RelationshipbetweenContactAngleandwettability本试验使用接触角测定仪（型号JC2000A）测定不同水热处理工艺的杨木试件与蒸馏水和液体甘油的表面的初始接触角，该检测方法称为小液滴法，其测试原理如图2-4所示。该仪器运用了影像分析[12]，即滴出一滴满足要求体积的液体于固体表面，通过影像分析技术，测量或计算出液体与固体表面的接触角值。

24图2-4JC2000A静态接触角测量仪测试原理示意图[11]Fig.2-4SchematicdiagramofContactAnglemeasuredbyJC2000Asoftware2.2.4.2FTIR红外光谱仪（FourierTransforminfraredspectroscopy,FTIR）又称为分子振动转动光谱是研究有机化合物结构的有效工具，其在化学领域中的应用大体上可分为两块，一种是用于化学组成的分析，另一只是用于分子结构的基础研究。对其最广泛的应用还在于对物质的化学成分进行分析，即定性分析。该分析通过测试材料的红外光谱图可以识别其组成成分的官能团，同时提供有关分子结构的信息。由于各种物质分子内部结构的差异，分子的红外吸引光谱也有所不同，其谱带的数目、位置、形状和强度均随着化合物及其聚集态的不同而有所区别，因此，运用该检测方法可以像识别人的指纹一样，帮助人们确定该化合物或者其官能团是否存在[13]。运用以上规律和分子结构知识，就能够通过解析红外光图谱来推出化合物的分子结构，常见的红外光谱部分吸收带相应的频率和归属如表2-1所示：表2-1部分吸收带相应的频率与归属Tab.2-1Relevantfrequencyandaffiliationofpartialabsorptionbands波数/cm-1波长/μm吸收谱带的归属3650-31002.74-3.23O-H伸缩振动3550-31002.82-3.23N-H伸缩振动3320-33103.01-3.02≡C-H伸缩振动3085-30253.24-3.31=C-H伸缩振动30303.03Ar-H伸缩振动2960-28703.38-3.49R3C-H伸缩振动2590-25503.86-3.92S-H伸缩振动1850-16505.40-6.05C=O伸缩振动（与C=C或苯环共轭时频率降低约


本文编号：3559683