竹材的表面潤濕性課件

竹材的表面潤濕性竹材資源的現(xiàn)狀優(yōu)點：1---竹子是一種繁殖再生能力非常強的生物質(zhì)資源，是陸地森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有一次性成林、長期利用、成材周期短、產(chǎn)量高、用途廣、效益好、速生豐產(chǎn)、再生能力強等特點。2---竹子具有的高強度、好韌性、大硬度等特點，使之成為工程結(jié)構(gòu)材料的理想原料。3---竹子生長快，成材早，并切枝葉繁茂，根系發(fā)達(dá)，具有調(diào)節(jié)大自然氣候，涵養(yǎng)水源，防止水土流失，防風(fēng)固沙、防沖減災(zāi)、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、減少噪音等功能。缺點：1---竹材滲透性差、顏色單一、膠合性能弱，且表面易于霉變等缺點，制約了竹材的加工利用?？偨Y(jié)：世界森林資源越來越短缺，但竹材卻未得到充分利用。如果可以充分發(fā)掘和利用竹材本身的界面特性，達(dá)到竹材高效利用的目的，為竹木復(fù)合、竹木膠合等竹材工業(yè)化生產(chǎn)利用提供科學(xué)的理論依據(jù)。我們應(yīng)該以竹代木、以竹勝木、以竹代鋼，合理利用竹材，緩解建筑材料，纖維材料短缺的形勢，這將會對我國的生態(tài)環(huán)境起著重要的保護作用。研究的主要內(nèi)容毛竹材表面潤濕性1-本研究從毛竹材的幼齡階段開始，對不同發(fā)育階段的毛竹材表面潤濕性變化進行分析。2-比較不同液體在4年生和6年生毛竹材表面的潤濕程度。3-同時，研究熱處理對4年生毛竹材表面潤濕性的影響。試驗準(zhǔn)備試驗材料：選取立地條件基本相同，具有代表性的4個月生，1年生，2年生，4年生，6年生，8年生，10年生毛竹。（8年生和10年生竹材分別采集4株，其余5個竹齡均選取17株）。為了使不同竹齡毛竹的表面性質(zhì)之間具有可比性，所選用的毛竹材胸徑大致相近，均在10cm左右。整根竹材齊地砍伐，取8m以下部位；每株在1.5m、3.5m、5.5m、7.5m整節(jié)處截斷；分別作為基部、下、中、上幾個部位的試材，一年以內(nèi)的嫩竹不按上中下分段，編號運回，并氣干待用。試樣制備：不同竹齡的竹材試樣均選取竹肉部分，依據(jù)規(guī)定的方法進行制作試件。試件尺寸加工成50mm×20mm×2mm（軸向×弦向×徑向），其中6年生竹材試件27個，其余5個竹齡的試件個數(shù)均為9個。試驗準(zhǔn)備試驗試劑：

蒸餾水實驗室制備；二碘甲烷：分析純，凝固點5-6℃，分子量267.84；甲酰胺：分析純，含量＞99.0%，比重1.131-1.134，凝固點＞2℃。注釋：1--由于竹材結(jié)構(gòu)不均勻，竹壁外層是一層組織致密、質(zhì)地堅硬、表面光滑的竹青，竹青上附有一層蠟質(zhì)，因此水和膠粘劑的潤濕性較差。竹壁內(nèi)側(cè)為竹黃，其組織疏松、脆弱。竹青和竹黃之間部分的竹肉是竹材加工利用的主要部分。2--試驗通常用的三種液體為蒸餾水、甲酰胺和二碘甲烷。其中蒸餾水和甲酰胺為極性液體，前者呈酸性特征，后者為堿性液體，二碘甲烷為非極性液體。接觸角的測定本試驗采用直接測量法中的液滴法，即用照相機照相和計算機自動處理，計算竹材表面的接觸角。利用CA-W型全自動接觸角測定儀對試件進行測定，每滴完1滴液體后，樣品臺自動移動至下一個點進行測試。每個試件上測試5個點的接觸角，計數(shù)為液滴與固體表面接觸0秒的接觸角值，這是形成液滴的初期，被認(rèn)為處于熱動力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)。測定之前先對所有試件進行恒溫恒濕（20℃，65%的條件）7天，將其含水率調(diào)整約至12%。蒸餾水用于測定不同竹齡竹材的接觸角，分別用蒸餾水、甲酰胺和二碘甲烷測定4年生和6年生竹材的接觸角。不同竹齡毛竹材表面潤濕性變化不同液體在熱處理竹材表面的接觸角

不同液體在竹材表面的接觸角熱處理對毛竹材表面潤濕性的影響由圖3-5可看出，熱處理溫度為220℃時，竹材表面接觸角隨著時間的延長減小。在200℃以上，纖維素和木質(zhì)素降解加速，半纖維素、纖維素和木質(zhì)素的相對含量變化均有了明顯的變化。因為在220℃/1h時熱處理竹材細(xì)胞壁化學(xué)組分發(fā)生熱降解反應(yīng)最劇烈，220℃/3h時的熱處理竹材的吸收強度減弱，表明竹材的半纖維素、木質(zhì)素的熱降解反應(yīng)減弱，引起液體在竹材表的接觸角減小，潤濕性增強。熱處理對毛竹材表面潤濕性的影響熱處理對毛竹材表面潤濕性的影響從圖3-6，3-7得出，熱處理時間為1h時，竹材表面接觸角隨熱處理溫度的升高而增大；而處理時間為3h時，甲酰胺在其表面的接觸角隨溫度的升高而增大，而蒸餾水和二碘甲烷在竹材表面的接觸角卻隨處理溫度的升高而減小。結(jié)合表3-2可知，熱處理溫度相對于熱處理時間對熱處理竹材表面接觸角的影響較顯著。因此，熱處理時間為1h時，220℃時的熱處理材的接觸角比180