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不同改性方式对藤材主要物理力学性质影响

作　者: 徐鑫
导　师: 汪佑宏；刘杏娥
学　校: 安徽农业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 黄藤单叶省藤解剖特征改性处理物理力学性质
分类号: S781
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 54次
引　用: 1次
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内容摘要

棕榈藤作为一种重要的生物质材料,其利用对替代木材和保护森林资源发挥着重要作用。与木材一样,藤材也有一些固有缺陷需要进行研究和改进。本文参照木材材性及改性的相关理论及方法,对棕榈藤的材性和改性方法进行了探讨。(1)对黄藤和单叶省藤材的解剖构造研究表明,藤材的纤维长度、纤维比量、维管束比量、后生木质部大导管比量、筛管比量、原生导管比量、维管束大小与分布密度、后生木质部大导管大小与分布密度等纵向差异较小,而纤维直径与纤维细胞壁厚由基部向上有变小趋势,且变化平缓,基部纤维壁厚大于梢部近1倍。单叶省藤的纤维比量、纤维胞壁厚度以及纤维、维管束和后生木质部大导管分子的尺寸均大于黄藤,维管束和后生木质部大导管分布密度小于黄藤。(2)两种藤材通过改性处理后,除部分吸湿率升高之外,其他物理力学性质均有所改善,如抗弯弹性模量、抗弯强度、抗压弹性模量、抗压强度、密度、体积干缩率、吸水体积膨胀率以及材质均匀度等。通过优序法分析试验结果,确定黄藤最佳改性方案为辐照处理、辐照剂量15KGy,浸渍量50%,处理试剂为三聚氰胺;单叶省藤最佳改性方案为辐照处理、辐照剂量15KGy,浸渍量50%,处理试剂为脲醛树脂。(3)自基部向上,黄藤与单叶省藤的抗弯弹性模量及强度、抗压弹性模量及强度均呈显著下降趋势,与纤维的比量、双壁厚、壁腔比变化趋势一致;吸湿性、吸水性以及吸湿膨胀率、吸水膨胀率在纵向上均呈增加趋势,与藤材薄壁细胞的含量以及纤维柔性系数的变化规律相符。改性处理可改善藤材吸湿吸水及湿胀的缺点,并使藤材的尺寸稳定性在纵向上趋于均匀化。(4)三聚氰胺和脲醛树脂,因其固含物颗粒较大,固化后主要沉积在导管分子、纤维等细胞壁的表层。而甲基丙烯酸甲酯(MMA)由于分子颗粒较小,能进入藤材细胞的细胞壁中(主要是非结晶区),在射线照射下与藤材形成木塑复合材即WPC;但单独用MMA制备的WPC,藤材细胞壁和聚合物的界面上存在一定的间隙,藤材和聚合物之间相互作用微弱,复合效果不是太好。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1. 前言  8-12
  1.1 研究目的和意义  8-9
  1.2 研究现状  9-12
    1.2.1 木质复合材料  9-10
    1.2.2 藤材研究进展  10-12
2. 材料与方法  12-18
  2.1 试验材料  12
    2.1.1 棕榈藤  12
    2.1.2 试剂  12
  2.2 实验方法  12-17
    2.2.1 棕榈藤解剖特性的研究方法  12
    2.2.2 棕榈藤改性处理试验方法  12-14
    2.2.3 力学性能测试  14-16
    2.2.4 密度及尺寸稳定性测试  16-17
    2.2.5 改性处理规律的探索  17
  2.3 实验仪器  17-18
3. 结果与分析  18-57
  3.1 棕榈藤的解剖特性  18-25
    3.1.1 组织比量  18-19
    3.1.2 维管束分布密度和维管束大小  19-20
    3.1.3 后生木质部大导管分布密度及其大小  20-21
    3.1.4 纤维形态  21-25
  3.2 黄藤和单叶省藤的主要物理力学性质  25-27
    3.2.1 密度  25
    3.2.2 吸湿吸水及干缩性  25-26
    3.2.3 主要力学性质  26-27
  3.3 黄藤和单叶省藤改性材的主要物理力学性质  27-29
    3.3.1 改性材主要力学性质试验结果  27-28
    3.3.2 改性材主要物理性质试验结果  28
    3.3.3 尺寸稳定性  28-29
  3.4 单指标评价最佳工艺  29-46
    3.4.1 抗弯弹性模量  29-31
    3.4.2 抗弯强度  31-32
    3.4.3 抗压弹性模量  32-34
    3.4.4 抗压强度  34-35
    3.4.5 密度  35-38
    3.4.6 体积干缩率  38-39
    3.4.7 吸湿体积膨胀率  39-40
    3.4.8 吸水体积膨胀率  40-42
    3.4.9 抗胀（缩）率  42-43
    3.4.10 阻湿率  43-44
    3.4.11 抗吸水率  44-46
  3.5 综合评定最佳工艺  46-48
  3.6 分层密度（材质均匀度）  48-51
  3.7 验证实验结果  51-53
  3.8 素材及改性材显微特征的电镜观察  53-57
4. 结论与讨论  57-59
  4.1 实验结论  57-58
  4.2 讨论  58-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
个人简介  63-64
在读期间发表的论文  64-65
在读期间参加研究的项目  65

不同改性方式对藤材主要物理力学性质影响

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