水热处理和酶处理对速生杨木弹性模量和表面润湿性能的影响

摘要

本课题以速生杨木为研究对象，应用傅立叶红外光谱仪、表面张力测定仪、纳米压痕仪等先进分析仪器，研究水热处理和酶处理前后杨木弹性模量及表面润湿性能的变化规律及作用机理，为杨木改性及其复合材料加工工艺理论提供新的理论和实验数据。 研究结果表明： 1.杨木经水热软化处理后，其表面润湿性能显著提高，且温度因素指标对试样的表面润湿性能的影响要强于时间因素指标，分析发现是因处理后杨木表面的羟基(-OH)、羰基(C=O)等基团的变化所致。软化后的杨木试样再经密实化处理发现压缩率在35％～50％的范围内，随着压缩率的增加，木材的抗弯弹性模量有所提高，但当压缩率达到60％的时候，木纤维和导管内的空间体积明显缩小，木纤维和纹孔甚至出现破裂，试件出现较多裂缝等压缩缺陷，分析得出压缩率因素对弹性模量的影响比温度因素更为显著。 2.杨木经木聚糖酶处理后，由于其表面的羟基(-OH)及半纤维素的变化，使杨木的表面润湿性能、弹性模量均显著提高，但是随着处理时间的持续增加及酶用量的增多，这些变化趋势不再明显，弹性模量甚至出现下降，作者认为处理时间不超过6小时，酶用量小超过450IU/g是较为理想的处理工艺。 3.在水热处理及酶处理木材的过程中，木材本身既有物理方面的变化，也存在化学方面的改变。前者主要是物理方面的，后者主要是化学方面的，两种处理工艺不存在二次污染的问题，且均能有效地提高木材的表面润湿性能和力学性能，是提高木材利用空间的有效途径。

目录

文摘

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声明

致谢

1绪论

1.1速生杨木加工利用的发展概况

1.1.1杨树资源的发展现状

1.1.2速生杨木的特点

1.1.3速生材加工利用研究概况

1.2木材的水热处理、酶处理及表界面研究进展

1.2.1水热处理的研究进展

1.2.2生物酶处理木材的技术进展

1.2.3表界面性能的研究进展

1.3课题研究内容与方法

1.3.1杨木加工利用中需要研究的问题

1.3.2课题研究内容

1.3.3课题研究的创新点

1.3.4主要实验仪器简介

1.3.5试样检测方法

2预备试验

2.1水热处理预备试验

2.1.1试验设计

2.1.2试验结果

2.1.3分析与讨论

2.2酶处理预备试验

2.2.1试验设计

2.2.2试验结果

2.2.3分析与讨论

2.3本章小结

3水热及密实化处理对杨木弹性模量的影响研究

3.1试验材料与方法

3.1.1材料与仪器

3.1.2工艺路线

3.2试验结果

3.3分析与讨论

3.3.1直观分析

3.3.2方差分析

3.3.3回归分析

3.4压缩木微观结构分析

3.5杨木表面化学基团的影响结果与分析

3.6本章小结

4水热处理对杨木表面润湿性能的影响研究

4.1试验材料与方法

4.1.1材料与仪器

4.1.2工艺路线

4.2试验结果

4.3分析与讨论

4.3.1直观分析

4.3.2方差分析

4.4杨木表面化学基团的影响结果与分析

4.5本章小结

5酶处理对杨木表面润湿性能的影响研究

5.1试验材料与方法

5.1.1材料与仪器

5.1.2工艺路线

5.2试验结果

5.3分析与讨论

5.3.1直观分析

5.3.2方差分析

5.3.3回归分析

5.4杨木表面化学基团的影响结果与分析

5.5本章小结

6酶处理对杨木弹性模量的影响研究

6.1试验材料与方法

6.1.1材料与仪器

6.1.2工艺路线

6.2试验结果

6.3分析与讨论

6.3.1直观分析

6.3.2方差分析

6.3.3机理分析

6.4本章小结

7总结

参考文献