高溫熱水處理對毛竹竹材性能影響的研究.pdf

1、本文以6年生毛竹竹材為研究對象，通過采用不同溫度（120℃、140℃、160℃）和不同時間（60min、90min、120min）的高溫熱水處理工藝，分析不同工藝處理后毛竹竹材的主要化學成分、顏色、力學性能和尺寸穩(wěn)定性的變化，以期探尋出高溫熱水處理工藝與竹片性能間的聯系，獲得適合于工業(yè)化生產和市場產品要求的最佳改性工藝。本文研究的主要結論為：
　?。?）高溫熱水處理溫度對竹材主要化學成分含量以及失重率影響顯著，時間為非顯著因素，并

2、且由相關性分析中得出，失重率與綜纖維素、α-纖維素呈顯著相關。當處理溫度在120～140℃時，α-纖維素和酸不溶木素的含量以及失重率逐漸增加，綜纖維素略有降低；在140～160℃時，隨著溫度的升高和時間的延長，α-纖維素和綜纖維素含量呈逐漸降低，而酸不溶木素的含量和失重率呈逐漸升高的趨勢。
　　隨著處理溫度的升高，羥基吸收峰、羰基吸收峰強度逐漸下降，纖維素無定形區(qū)內羥基的減少是竹材尺寸穩(wěn)定性提高的主要原因。
　?。?）隨著高

3、溫熱水處理溫度和時間的提高，毛竹材的顏色逐漸向深咖啡顏色變化。未處理竹材的顏色為明黃色，120℃～140℃處理的竹材顏色向咖啡色靠近，而150℃時的竹材表面顏色為咖啡色，160℃時為深咖啡色。
　　處理溫度和時間對毛竹材顏色值L*、a*、b*和變色度△E*影響均比較顯著；其中竹材的明度L*、紅綠軸色度指數a*、黃藍軸色度指數b*隨著溫度和時間的升高呈逐漸下降的趨勢，而變色度△E*逐漸增加；由相關性可知：變色度△E*與綜纖維素、α-

4、纖維素呈顯著負相關，與酸不溶木素的含量呈顯著正相關。
　?。?）竹材力學強度（除彈性模量）與綜纖維素含量隨溫度和時間的延長呈逐漸降低的趨勢，其中弦向抗彎彈性模量隨著溫度的增加逐漸降低然后基本保持不變再逐漸降低，在120℃～130℃溫度區(qū)間時，竹材弦向抗彎彈性模量逐漸降低，在130℃～140℃溫度區(qū)間時，竹材弦向抗彎彈性模量基本保持不變，在140℃～160℃溫度區(qū)間時，竹材弦向抗彎彈性模量逐漸下降。
　　高溫熱水處理溫度和時間

5、對竹材力學性能影響顯著，其中處理時間對彈性模量影響不顯著；由相關性得出竹材力學性能與綜纖維素和a-纖維素均顯著相關，與綜纖維素密切相關。
　　高溫熱水處理改性竹材力學性能的最佳工藝為：處理溫度120℃，時間60min。
　?。?）高溫熱水處理溫度與時間對竹材平衡含水率影響顯著，改性后的毛竹平衡含水率隨著處理溫度和時間的增加而逐漸降低，其中在120℃～140℃之間，平衡含水率下降不明顯；在140℃～160℃之間，平衡含水率降低