《白蜡杆材基础材性及其流动性研究》
【前言】
目前,越来越多研究学者开始对白蜡杆的基础材性和其流动性进行分析与研究,本课题研究以白蜡杆作为研究对象,并对其基础材性和流动性进行分析与探讨,笔者查阅了大量国内外研究学者关于白蜡杆的研究成果,并对这些研究成果进行整理与归纳,以期能够给后期本课题研究一点理论支撑,也希望能够给其他研究白蜡杆的研究学者借鉴。
国外研究现状
目前,国外研究学者对白蜡杆进行了深入分析与探讨,比如,Stamm A J(1964)指出,近年来,纤维素科学已取得重大的进展。关键在纤维素的非水溶剂及均相反应、纤维素结构、纤维素膜、纤维素及其衍生物的改性与应用等多个方面,都获得很大突破,因此,纤维素科学吸引了大量研究者的兴趣并为之探索。Huaqing L等人(1996)探讨了各种白蜡人工林的种群结构和生态经济特征。结果表明,人工林可以充分利用自然条件生产各种产品,从而提高单位生产力,保持高产稳定,其中白蜡亲鱼的收成可达30%。Yano H等人(1997)把木粉作为主原料,并添加一定量富含单宁的栲胶,利用混合和浸渍两种方法,进行木粉模压成本实验,该方法无需使用合成胶黏剂,利用高压热处理工艺形式,研究了强度更高的木质基产品制备工艺。Ashley J A和Preece J E(2009)开展了对美国白蜡种子休眠的形成机制以及如何抑制休眠方法的探究,从研究结果可以看出,由于胚芽中含抑制剂以及种皮张安,导致美国白蜡种子含有深度休眠的特征,若经特殊处理,其发芽率可达55%。Ross R J(2010)对纤维增强聚合物(FRP)改性木材制备复合材料的研究现状以及发展前景进行探索,研究表明,FRP作为增强材料已广泛应用于航空航天、轨道交通和体育等领域,若将其应用到木材行业,势必产生具有木材和FRP交叉特色的新学科,从而受到木材行业的广泛关注。Ji-Ya W和Jian-Jun R(2015)针对白蜡棒家具的生产,对白蜡棒家具的材质特点和现状进行了有效的分析,结合白蜡棒家具的加工流程,提出了白蜡棒家具在生产过程中精度低、成品率低等难以产业化的问题。通过对同一材料性能的对比,对家具大批量生产工艺流程进行了分类研究。利用模块化的设计方法,从更新白蜡棒家具零件的组合使用方法入手,制定满足白蜡棒家具批量化生产的行业标准,推动白蜡棒行业的发展。
国内研究现状
同时,在我国有许多科研学者也对白蜡杆的基础特性以及应用开展了大量研究。刘艳萍等人(2008)对白蜡杆性能进行测试,并对白蜡杆家具的生产工艺流程进行分析,得出白蜡杆纤维长度适中,密度以及力学幽把指标偏高的结论,能够作为生产科研单位的参考依据。钱世江等人(2008)提出白蜡杆材具有色浅、软硬适中、可塑性好等诸多优势,尤其适用于家具或农具的弯曲部件以及工艺品的制备。但因为缺少关键技术的研究、合适的软化和防蛀的工艺及设备,导致白蜡杆材产品合格率低、生产效率不高等问题,虫蛀率高达80%。因此,经过一系列研究,提出蒸汽软化处理和负压浸注防蛀两大工艺,有效的解决了软化和防蛀的问题,产品质量得到很大提高。任建军和张璐(2012)指出在目前白蜡杆加工行业由于缺少专业人士,导致制备过程操作不专业、不能批量化稳定生产、运输不方便等诸多问题。通过对白蜡杆应用可行性分析和研究,提出白蜡杆与其它木材结合部分代替昂贵木材、采用传统和现代相互结合的工艺技术、改变零件连接组合方式、选用模块化设计等诸多方法。刘艳萍等人(2012)选用六年生白蜡杆为主材,脲醛树脂和酚醛树脂分别作为处理剂,经过测定不同年轮横截面在不同时期的接触角,提出润湿模型,并利用K值描述胶黏剂在木材表面的动态润湿扩展行为。从实验结果可以看出,PF在白蜡杆从第1到第6年轮的K值都大于UF的K值,因此,能够说明酚醛树脂胶黏剂在白蜡杆表面润湿性能更好。杨红旗等人(2012)利用树干解析以及木材离析的方法,对多种立地条件下白蜡杆的树木高度、立地直径、基本密度以及材积生长量进行测定,并对木材解剖性质、轴径向变异规律进行分析。数据结果表明,不同立地条件会导致白蜡杆树高、地径和采集生产量具有明显的差异;而纤维长度、宽度以及宽长比在径向变异规律处于一致,在树木高度方向纤维形态特征变化具有明显差异。刘春隔和赵芬(2012)提出白蜡杆培育分成抹芽、摘心、施肥和采收四个管理过程,尤其需要关注的是在春天若虫活动季节,可以通过喷洒废弃机油或90%敌百虫1000倍液以及人工取刚刷树干的方式毒杀虫体。李慧(2013)指出由于缺少具备专业技术的工匠艺人和相关的政策保护,导致白蜡杆发展受限。并提出白蜡杆技术的传承以及发展方式,核心包括上循古法和技艺传承、下启新风和技艺发展,对传统工艺不足进行改进,加强与现代先进技术结合,发挥新时代优势,提高技术水平,推动白蜡杆技术的革新。曾辉等人(2014)开展了一系列对六年生白蜡杆不同高度的剖面密度与动态力学性能研究。利用剖面密度仪测定木材下部、中部和上部的密度,密度平均值分别为409.0 kg/m3、313.3 kg/m3、304.1 kg/m3。从各项数据可以看出,接近树皮处密度最低、从树皮到髓心密度越来越大,但髓心处密度又降到最低;杆材下部分的密度比较集中,中上部密度范围波动大;白蜡杆中下部的剖面密度与储能和损耗模量等动态力学性能有明显关联。刘艳萍等人(2014)同样以六年生白蜡杆作为研究对象,对不同杆材高度处的动态力学性能进行测试和分析。结果表明,随实验温度升高,白蜡杆储能模量降低,损耗模量和损耗因子则先升高,后降低,再升高,后又快速降低,形态似双峰;而且白蜡杆上部的Tg为255.84℃,比下部高7.82℃,能够一定程度上表明白蜡杆的上部相比其它部位,具有较强的刚度以及阻尼。综合分析认为,六年生白蜡杆材上部的材料性能相比中下部更好。杨小艳(2015)详细阐述了白蜡杆培育的重要过程,包括留杆、管理和采收。提出可以在经过十年根系发育完全的条墩上进行白蜡杆培育,对于土壤肥沃的农地,可以加强管理,促使根系发育,提前进行留杆。廉旭峰和梁敬(2015)从种子处理、整地、播种、出苗期管理、幼苗期管理5个方面对白蜡树的育苗技术进行介绍,通过对出苗量和生产量进行大量的调查和研究,数据显示铺设薄膜的苗床具有出苗时间早、整齐、量大的优势,能够为白蜡木培育者提供参考依据。李建庆等人(2016)采用统计学方法,选择城市行道绿化林、庭院绿化林、公路林和片林四种不同类型的白蜡树林地,开展对破坏白蜡杆生长的虫卵的空间分布进行探究。可以看出,不同类型的白蜡林地云斑白条天牛种群的空间布局统计参数具有一定区别,除去片林样本中虫(蛹)的半变异函数模型为指数模型之外,其他类型样本中均未球形模型,说明种群聚集分布,和林地类型关系不大。贾国新(2016)提出白蜡树在腐殖质肥沃和潮湿的环境中长势良好,因此在阳光充足的河水边生长较多。我国主要在各地采用人工培育,而国外主要在越南和朝鲜种植分布较广。尤其提出白蜡树易受白蜡椟蚧虫害以及流胶病害,需要重点防范,提高种植良品率。
【结论】
综上所述,国内外研究学者都对白蜡杆进行了深入分析与研究,同时,可以发现,国内外研究学者对于白蜡杆的分析与研究主要集中在白蜡杆的特性和用途,并对白蜡杆的培育进行探讨,以期能够扩大白蜡杆在人们生产和生活当中的应用。
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