林业工程学报 /oa 生物质碳/MnO<sub>2</sub>复合电极材料及其在超级电容器中的应用进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906001 近年来,生物质碳材料由于来源广泛、化学稳定性好、比表面积高、环境友好等优点已成为备受关注的电极材料,在能源转化和能量储存领域显示出巨大的应用潜力。但是生物质碳材料的理论比电容有限,且分散性差、机械脆性等缺陷也阻碍了其性能的完全实现,进一步影响了实际比电容。当其用于超级电容器时,受低能的静电作用力驱使,生物质碳材料基超级电容器的能量密度往往较低。将赝电容活性材料MnO<sub>2</sub>沉积在生物质碳材料基质上,利用生物质碳材料与MnO<sub>2</sub>的协同效应,可获得电导率、循环稳定性和电化学性能优异的复合材料。在介绍MnO<sub>2</sub>结构和性质的基础上,对生物质碳材料/MnO<sub>2</sub>复合电极材料的制备方法展开综合述评。此外,还总结了生物质碳材料/MnO<sub>2</sub>复合物作为电极材料在超级电容器上的研究进展,并指出了其在应用过程中存在的问题。最后,就生物质碳材料/MnO<sub>2</sub>复合物在高性能和柔性超级电容器未来应用方面进行分析,认为对生物质碳材料基底的改性、MnO<sub>2</sub>纳米结构的调控和超级电容器结构的设计优化将是今后的重点研究方向。 2019年11月20 00:00 2019年06期 1 10 4338358 王小慧,李新生,葛文娇,杨洋 林业工程学报2019年第4卷总目次 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906025 2019年11月20 00:00 2019年06期 1 8 637507 含盐冻土物理力学特性研究现状与展望 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906002 我国西北内陆和东南沿海含盐土地区的大规模基础设施建设,促进了含盐冻土物理力学研究的发展。从含盐冻土的强度特征、冻融变形特性、水盐迁移规律以及细微观结构研究等4个方面,简要概述了国内外研究现状,总结了含盐冻土物理力学特性的研究进展。提出人工含盐冻土强度和变形特性研究中需增大试验负温范围,以获得氯化钠二次相变对冻土强度和冻融变形的影响规律; 从冻融过程中未冻水含量、土水势、孔隙水压力和盐晶体相变等关键机制入手,研究含盐冻土的变形机理; 指出现有测定水分、盐分、基质势和孔隙水压力等传感器不能满足室内试验对尺寸和精度的要求,采用微型化、精确化的传感器进行冻融过程中的水盐迁移参数监测,是建立合理的水-热-力-盐耦合模型的前提; 提出可将未冻水含量作为微观尺度的孔径分布与宏观强度特性和水盐迁移模型联系的纽带,为建立微观与宏观的联系提供一种新思路。 2019年11月20 00:00 2019年06期 11 19 1412205 杨平,刘健鹏<sup>△</sup>,张婷 家居制品3D打印制造的现状及发展前景 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906003 3D打印技术作为一种先进制造技术,其在家居制品中的应用为家具制造业的创新发展提供了巨大的源动力。3D打印不仅可以快速制造结构复杂的家具模型或产品,同时3D打印的自由设计理念也为家具设计的创新奠定基础。笔者在概述3D打印技术发展历史及其优缺点的基础上,重点从3D打印整体家具、家具零部件及家具表面装饰等几方面,综述了应用不同原材料进行家居制品3D打印时各自的打印原理和应用现状,简要介绍了熔融沉积成型、选择性激光烧结成型、墨料直写成型、分层实体制造和喷墨打印的成型原理、优缺点,及其在家居制品中的应用情况,同时对打印家居制品的后处理工艺进行总结归纳,为提高打印家居制品的品质提供有效依据。通过综合分析3D打印技术对家居制造业的影响情况,阐明3D打印家居制品的发展趋势,对未来家居制品的绿色环保、节能高效生产和个性化定制具有一定的指导意义。 2019年11月20 00:00 2019年06期 20 28 4692940 冯鑫浩,吴智慧<sup>*</sup> 橡胶木太阳能-热泵联合干燥能耗分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906004 木材干燥不但是保障和改善木材品质、提高木材利用率的重要环节,也是木制品生产过程中能耗最大的工序。为了适应新的环保要求和降低能耗成本,太阳能-热泵联合干燥成为目前木材干燥技术研究的热点方向之一。笔者研制了以热水为传热工质的太阳能-空气源热泵联合干燥设备,按照含水率干燥基准,以“太阳能利用最大化”为控制原则对进口橡胶木(Hevea brasiliensis)板材进行了干燥能耗的试验研究,并对比分析了太阳能-空气源热泵联合干燥与其他以常规能源供热的干燥方式的能耗及经济性。结果表明,马来西亚产25 mm厚橡胶木板材单位体积实际耗热量为547 275 kJ/m<sup>3</sup>,干燥系统热损失率为15.8%,总体能效比为2.41。联合干燥的能耗成本是燃油锅炉干燥的30%,电加热器干燥的39%,燃气锅炉干燥的52%,电+热泵干燥的84%。干燥后木材含水率及干燥缺陷满足国家标准二级要求。说明在光照条件好的地区可以在木材干燥行业中大力推广太阳能-空气源热泵联合干燥,具有环境优势的同时,也能取得良好的经济效益。 2019年11月20 00:00 2019年06期 29 35 1787684 姚远<sup>1</sup>,秦汉时<sup>2</sup>,付威<sup>3</sup>,崔崔<sup>3</sup>,刘雨兵<sup>1</sup>,龚宇烈<sup>1</sup> 龙眼木超微观构造特征及其美学价值(英文) /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906005 龙眼是起源于中国热带地区的一种珍贵水果树木,龙眼木密实硬重、纹理细腻、材质坚韧、材色名贵,是优良的雕刻和家具用材。为进一步提高其利用价值,通过扫描电镜技术研究了龙眼木的超微观构造特征。以龙眼木超微观特征为素材,采用分形图案设计等方法,创作木材美学图案。然后根据木材美学图案,开展以龙眼木构造特征为美学元素的艺术作品设计,从而发掘龙眼木的美学利用价值。扫描电镜分析结果表明,龙眼木生长轮不明显,为散孔材,单管孔、径列复管孔或管孔团。导管为单穿孔,管间纹孔式为互列,纹孔为椭圆形或多角形,纹孔内口外延,多出现几个外延纹孔口相连合生的状态,在导管内壁形成长条形凹槽,且离穿孔越近,合生纹孔口的凹槽越长,以至于在靠近穿孔的区域演变为类似密集螺纹加厚的构造。龙眼木的木射线较细,肉眼下不明显,多为单列射线,偶有多列,高2~14个细胞。射线细胞全为横卧细胞,截面为方形或椭圆形,胞腔内多含有珍珠般晶莹泛亮的淀粉颗粒。龙眼木的轴向薄壁组织为环管和傍管带状,带宽4~6个细胞,细胞腔内多含有菱形晶体。龙眼木中有些超微观构造特征,如导管内壁上特殊的合生纹孔口结构和木射线薄壁细胞腔内珍珠般淀粉颗粒,除了具有树木生理和木材鉴别方面的意义,还具有很好的审美价值,可以作为美学元素,应用于装饰挂画和手包等生活用品的美饰设计。 2019年11月20 00:00 2019年06期 36 41 2985205 罗帆<sup>1</sup>,黄腾华<sup>2</sup>,毛铁<sup>3*</sup> 利用时域核磁共振技术分析测定松木松脂 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906006 将时域核磁共振技术应用于针叶材内松脂弛豫特性分析与其含量快速检测,以推进该技术在木材科研与工业领域的应用。以马尾松和辐射松两种针叶材树种作为研究对象,对气干后的试样进行时域核磁共振T<sub>2</sub>弛豫检测,其后将试样真空干燥处理排除水分,再次进行T<sub>2</sub>弛豫检测,获得木材试样内松脂的T<sub>2</sub>弛豫分布。检测一定数量真空干燥后的试样,再对其进行乙醚抽提,获得试样内松脂质量,将试样反演峰面积和松脂质量进行回归拟合。结果表明,真空干燥后马尾松与辐射松试样内松脂T<sub>2</sub>弛豫分布呈现4~5个特征峰,其弛豫分布区间较宽,基本涵盖了0.01~200 ms范围区域。结合两个树种木材解剖构造特性可定性认为T<sub>2</sub>弛豫时间大于10 ms的特征峰来源于树脂道内松脂,小于10 ms的特征峰是由于松脂进入树脂道及其周边管胞壁内产生。试样内松脂T<sub>2</sub>反演峰面积与松脂质量经回归拟合后呈高度线性关系,拟合度高于98%。通过核磁共振法计算得到的松脂含量与溶剂抽提法测定结果平均偏差较小。研究结果明确了两种针叶材内松脂T<sub>2</sub>弛豫分布特性,结合木材解剖构造特性确定了其与特征峰的对应关系,同时建立了松脂弛豫信号与其质量关系,该技术可用于针叶材内松脂含量的快速测定。 2019年11月20 00:00 2019年06期 42 47 2120695 高鑫,周凡,付宗营,周永东<sup>*</sup> 进口辐射松木材主要物理性能径向变异研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906007 为了提高进口辐射松木材加工利用效率,扩展其使用范围,参照国家标准对新西兰辐射松木材的气干密度、干缩性、湿胀性径向变异进行了研究。结果表明:辐射松木材近树皮、中部和近髓心的气干密度分别为0.502,0.480和0.452 g/cm<sup>3</sup>,自树皮至髓心气干密度呈现出逐渐减小的趋势,并且在0.05水平达到了显著差异,平均气干密度为0.478 g/cm<sup>3</sup>,属于低密度木材; 辐射松木材在气干状态下,其径向、弦向及体积干缩率自近树皮至近髓心呈现出逐渐减小的趋势,并且弦向和径向干缩率在0.05水平上达到了显著差异,体积干缩率在0.01水平上达到了极显著差异; 辐射松木材在全干至气干状态下,其径向、弦向及体积湿胀率自近树皮至近髓心呈现出逐渐减小的趋势,并且径向湿胀率在0.05水平达到了显著差异,弦向和体积湿胀率在0.01水平达到了极显著差异。在同一环境条件下,辐射松径向的干缩率和湿胀率均小于弦向。研究结果为进口辐射松木材的加工利用及径向不同部位木材尺寸稳定性能评价提供了重要的数据支撑。 2019年11月20 00:00 2019年06期 48 53 2429401 吴艳华<sup>1,2</sup>,贾茹<sup>1</sup>,任海青<sup>1</sup>,周永东<sup>1</sup>,邢新婷<sup>1</sup>,吴章康<sup>2</sup>,王玉荣<sup>1*</sup> 轻型化竹基混凝土模板热压工艺的响应面优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906008 为了对氧冷等离子体改性组坯结构优化后的轻型化竹基混凝土模板进行热压工艺优化,采用响应面法的中心组合设计(BBD)原理,以热压压力、热压温度、热压时间、竹材含水率为参考因素,进行4因素3水平的响应面研究。结果表明,各热压因素之间均具有较强的交互作用,其中,热压压力和竹材含水率的交互作用对静曲强度影响最大。通过响应面软件的模型优化得出的最佳热压方案为:热压压力3.22 MPa,热压温度142.08 ℃,热压时间0.8 min/mm,竹材含水率15%。且得到响应值静曲强度(Y)与实际自变量X<sub>1</sub>、X<sub>2</sub>、X<sub>3</sub>和X<sub>4</sub>的回归模型方程为Y=97.78+0.12X<sub>1</sub>-1.47X<sub>2</sub>+0.61X<sub>3</sub>+1.17X<sub>4</sub>+0.10X<sub>1</sub>X<sub>2</sub>-0.93X<sub>1</sub>X<sub>3</sub>+2.97X<sub>1</sub>X<sub>4</sub>-1.25X<sub>2</sub>X<sub>3</sub>+0.90X<sub>2</sub>X<sub>4</sub>-1.24X<sub>3</sub>X<sub>4</sub>-3.58X<sub>1</sub><sup>2</sup>-3.58X<sub>2</sub><sup>2</sup>-0.40X<sub>3</sub><sup>2</sup>-1.60X<sub>4</sub><sup>2</sup>。该方案下氧冷等离子体改性轻型化竹基混凝土模板的干状纵向静曲强度的理论预测值为98.74 MPa,二次回归方程与试验实际值的相关性达94.35%,且能解释88.69%响应值的变化。根据最优方案制备的氧冷等离子体改性轻型化竹基混凝土模板的干状纵向静曲强度试验测定值为99.7 MPa,预测准确度为99%,且经氧冷等离子体改性的轻型化竹基混凝土模板各项物理力学性能均能满足LY/T 1574-2000的要求。 2019年11月20 00:00 2019年06期 54 61 5366566 盛佳乐,陈家宝,巫其荣,齐文玉,关鑫,李吉庆,林金国<sup>*</sup> 香樟果色素上染木单板的染色性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906009 为实现天然色素在木制品染色上的综合利用,以NaOH预处理后的山核桃、白橡单板为研究对象,采用香樟果色素为染色剂,通过改变超声波功率、超声波时间、超声波温度及染液浓度,以上染率和色差为评价指标,研究处理条件与木材染色性能的关系。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析染料与木材化学结合方式,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察染料在木材内的分布特征。结果表明:白橡和山核桃单板随着超声波功率增大、染色温度升高以及染料浓度增加,上染率和色差均呈增大的变化趋势,而白橡单板上染率和色差随染色时间增长呈减小的趋势,山核桃单板色差随时间增长呈先增大后减小的趋势。FT-IR与SEM观察对比发现,染料与木材间通过物理吸附结合并以柱状体附着在木材管胞口、纹孔等微观结构内。 2019年11月20 00:00 2019年06期 62 68 5701238 李瑶瑶,祁忆青<sup>*</sup> 酯化改性铁杉木屑制备重金属吸附剂及其吸附性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906010 木屑是一种常见的农林废弃物,来源广泛、价格低廉。木屑作为一种天然的生物质材料对水中的重金属离子有一定的吸附能力,但吸附效率较低。为提高木屑的吸附效率,实现农林废弃物的资源化利用,以铁杉木屑、2-氨基对苯二甲酸(2-ATP)、2-巯基丙酸(2-MPA)为原料,制备2-氨基对苯二甲酸改性铁杉木屑(AmS)和2-巯基丙酸改性铁杉木屑(MmS)两种酯化改性的新型吸附剂,并研究它们对溶液中Hg<sup>2+</sup>的吸附性能。考察Hg<sup>2+</sup>初始浓度、溶液pH、干扰离子以及吸附时间等对吸附性能的影响,结果表明:两种吸附剂在pH 4~8时具有较高的吸附性能,在pH 5时,AmS和MmS吸附剂的最佳吸附效率分别为93.3%和95.5%; 当溶液中存在0.2 mol/L的干扰离子Ca<sup>2+</sup>时,AmS和MmS吸附剂的吸附效率仍能维持在70.4%和73.4%; 吸附剂的动态吸附行为均符合伪二级动力学模型,速率控制步骤为化学吸附过程,能够在60 min内快速到达吸附平衡; 吸附剂的等温吸附曲线均符合Langmuir模型,为单分子层吸附。吸附试验表明,298 K时AmS和MmS吸附剂对Hg<sup>2+</sup>的最大吸附容量分别为121.8和149.1 mg/g,远高于改性前的铁杉木屑(5.6 mg/g),具有良好的应用前景。 2019年11月20 00:00 2019年06期 69 75 1459335 侯肖邦<sup>1</sup>, 李宗红<sup>1</sup>, 潘远凤<sup>2</sup>, 肖惠宁<sup>3*</sup>, 黄志红<sup>4</sup> 基于变论域模糊PID算法的提高分子蒸馏五味子油质量和产量的真空度控制研究(英文) /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906011 采用超临界萃取五味子粗油作为实验原料,在多级分布式分子蒸馏装置中进行五味子精油的提纯实验,对分子蒸馏实验的工艺参数与产品指标之间的关系进行了讨论,并以分子蒸馏的真空度控制作为研究对象, 建立了分子蒸馏真空度的数学模型。由于分子蒸馏控制系统具有非线性、纯滞后、时变的特点,针对传统PID控制及模糊PID控制难以很好地满足控制要求的缺点,本研究提出了利用变论域模糊PID算法实现分子蒸馏真空度的定值控制,通过引入变论域的收缩和膨胀因子, 对模糊阈值和PID控制器的参数进行了在线调整,对模糊控制器的量化因子和比例因子进行了动态调整,从而提高了控制精度。在Matlab环境下与PID控制方法进行了仿真对比,结果表明变论域模糊PID控制方法具有更好的稳定性和自适应能力,该控制方法可以有效提高五味子精油的质量和产量。 2019年11月20 00:00 2019年06期 76 82 1571045 张秀梅<sup>1</sup>,李慧<sup>1*</sup>,韩维娜<sup>1</sup>,杨宏韬<sup>1</sup>,CAI Liping<sup>2</sup> 一种含长联接链的松香基双子表面活性剂的合成与性能分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906012 以歧化松香为原料,经过酯化和季铵化反应,合成得到一种含长联接链的松香基双子表面活性剂(简称R-D-12-D-R)。通过表面张力法、尼罗红荧光探针法和流变方法等研究了该表面活性剂的表面活性和流变行为。结果表明,该表面活性剂的临界胶束浓度(c<sub>mc</sub>)为0.11 mmol/L,临界胶束浓度处对应的表面张力(γ<sub>cmc</sub>)为36.4 mN/m,使水的表面张力下降20 mN/m时所对应的表面活性剂浓度的负对数(pC<sub>20</sub>)为1.70,表现出很好的表面活性与聚集能力。随着表面活性剂浓度的增加,乳状液的液珠粒径也越来越小,乳状液也更加稳定,浓度大于0.10 mmol/L的乳状液在放置7 d以上依然可以保持稳定,这说明R-D-12-D-R还具有良好的稳定乳液的能力。R-D-12-D-R在溶液中可以自组装形成蠕虫胶束,使溶液表现出显著的黏弹性。在测试的振荡频率范围内,体系的弹性模量(G')始终大于黏性模量(G″),表现出溶液具有显著的弹性特征。 2019年11月20 00:00 2019年06期 83 90 3420001 饶纤纤,武辰俞,骆庆莉,刘芸姗,宋冰蕾<sup>*</sup> NaOH改性玉米秸秆强化尾水脱氮特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906013 对玉米秸秆进行NaOH改性,初步揭示了NaOH改性对玉米秸秆的作用机制,以期为玉米秸秆用于强化污水厂尾水反硝化脱氮提供理论依据。研究了NaOH用量对预处理前后释碳规律和红外光谱特征的影响,确定了适宜的预处理碱浓度; 并进一步对NaOH预处理后的玉米秸秆生物质碳源进行物质组成、微观结构和脱氮效果研究。结果表明,NaOH预处理能够有效提高有机质释放量。红外光谱(FT-IR)结果表明当碱液质量分数达到2%时,纤维素分子间发生有序性重排,结晶度增加。玉米秸秆经过质量分数为2%的NaOH预处理后,其木质素被破坏,内部半纤维素含量减少,同时杂质和灰分也被有效去除,纤维素含量的占比提高了12%。NaOH预处理不但可以破坏小分子环烃的环状结构,同时也能提高基质表层附着力,投加NaOH改性玉米秸秆生物质的系统在1 h内硝酸盐氮脱除率达到71.8%, 48 h后几乎全部脱除。NaOH改性玉米秸秆有效提高了系统脱氮效率,并且具备尾水处理附加成本低、环境友好等优势。因此,经NaOH改性后的玉米秸秆是一种适宜的尾水脱氮外加生物质碳源。 2019年11月20 00:00 2019年06期 91 97 1959657 陶正凯,陶梦妮,王印,左思敏,荆肇乾<sup>*</sup> 脱木素工艺对透明木材性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906014 以木材为基本原料,通过去除木质素,再浸渍折射率相匹配的树脂可以制备出既保留木材的分层结构,又具有优异光学和力学性能的透明木材。脱木素工艺是制备透明木材的关键步骤,然而木质素的过量去除不仅浪费试剂、消耗时间,且容易直接导致木材的机械性能减弱。因此,优化脱木素工艺,实现透明木材的高透光率与优良力学性能的平衡至关重要。笔者采用正交试验法研究了脱木素工艺的影响因素及各因素对化学成分,透明木材光学性能及力学性能变化的作用,优化了透明木材制备过程中的脱木素工艺的最佳参数。同时,结合傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、环境扫描电镜分析(SEM)对样品的化学组成和表面形貌进行了评价。实验结果表明脱木素最佳工艺条件为:NaClO<sub>2</sub>的质量分数为1%,处理温度为85 ℃,处理时间为6 h,该条件下制备的透明木材的透光率为68%,拉伸强度为113 MPa。 2019年11月20 00:00 2019年06期 98 104 4785442 吴燕<sup>1</sup>,韩岩<sup>1</sup>,黄楠<sup>1</sup>,吴佳敏<sup>1</sup>,唐彩云<sup>1</sup>,周季纯<sup>1</sup>,黄琼涛<sup>2</sup> 超疏水磁性纤维素气凝胶的制备及其吸油性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906015 以水溶性的甲基纤维素和磁性Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>纳米粒子为原料,经过共混、环氧氯丙烷交联及冷冻干燥等过程制备了磁性纤维素气凝胶,并进一步以十六烷基三甲氧基硅烷(HDTMS)为改性剂,通过化学气相沉积法对气凝胶进行改性,得到超疏水磁性纤维素气凝胶材料。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和光学接触角测量仪对气凝胶的结构性能进行表征分析,结果表明所制备的气凝胶具有三维贯通的多孔网络结构,表面改性没有改变气凝胶的微观结构; 经HDTMS修饰后的磁性纤维素气凝胶具有超疏水和超亲油性能(水接触角为150.4°,油接触角为0°)。气凝胶展现出良好的油/水选择性和较高的油吸附能力,对多种油品和有机溶剂的吸附量达到45~98 g/g; 吸油后的气凝胶可通过磁铁快速回收。气凝胶具有可多次循环使用的性能,循环使用30次后吸附能力仍然保持在80%以上,可以通过简单的力学挤压把吸附的油挤出来,使得废油的回收利用过程变得简单,同时也有利于节约吸附材料,降低油水分离成本。 2019年11月20 00:00 2019年06期 105 111 3281706 尚倩倩<sup>1,2</sup>,陈健强<sup>2,3</sup>,杨晓慧<sup>1,2</sup>,刘承果<sup>1,2</sup>,胡云<sup>1,2</sup>,周永红<sup>1,2*</sup> 不同预处理对蔗渣木素结构和抗氧化性的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906016 采用热水和稀酸预处理蔗渣后,根据Bj&#246;rkman法从蔗渣样品中分离出7种木素。此外,从蔗渣硫酸盐制浆黑液中分离出硫酸盐木素(KL)。利用二维核磁(<sup>1</sup>H-<sup>13</sup>C HSQC NMR)和磷谱(<sup>31</sup>P NMR)分析8种木素样品的分子结构和官能团,再利用木素对1,1-二苯基-2-三硝基苦肼(DPPH)自由基的清除能力评价木素的抗氧化性能,并建立木素清除DPPH自由基的等温反应动力学模型。结果表明,随着热水预处理强度的增加,木素芳基醚键(β-O-4')断裂增加,麦黄酮、阿魏酸和对香豆酸降解率增加,酚羟基和羧基含量增加。抗氧化性测试表明:蔗渣磨木木素的DPPH自由基清除率为86.73%,热水处理木素对DPPH自由基最大清除率为91.70%,稀酸预处理木素和硫酸盐木素的DPPH自由基清除率分别为84.75%和83.22%。等温吸附反应模型分析表明,木素对DPPH自由基的清除过程更符合Langmuir模型,预处理提高了木素对DPPH的清除速率。与蔗渣磨木木素相比,稀酸预处理和硫酸盐蒸煮降低了木素的抗氧化性,热水预处理则提高了木素的抗氧化性。 2019年11月20 00:00 2019年06期 112 120 2822587 李明富,黄仁峰,张清桐,罗斌,郭晨艳,陈昌洲,王双飞,闵斗勇<sup>*</sup> 竹材去隔机刀具摆动机构的分析研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906017 针对竹材去隔机刀具摆动机构,阐述了刀具摆动机构的组成及工作原理,根据矢量方程构造了刀具摆动机构摆角与时间的数学模型,对去隔过程进行仿真分析。设定刀具摆动机构曲柄的转速为π/4 rad/s,对去隔机刀具摆动机构进行仿真,仿真结果表明:刀具中心摆动角度的变化范围为0°~90°,可对圆心角为90°的竹材进行去隔操作。采用Adams对竹材去隔机刀具摆动机构建立虚拟样机,同样以π/4 rad/s的曲柄转速对竹材去隔机去隔过程进行仿真。结果表明:刀具中心摆动范围与计算值相同,验证了数学模型的准确性,同时对连杆两端受力进行计算,得到连杆两端受力随时间变化的曲线,连杆受力发生周期性突变,最大受力约为190 N。将受力情况以表格的形式导入Ansys APDL对连杆进行瞬态动力学分析,仿真结果表明:连杆内应力约为1.3 MPa,远远小于材料的屈服极限,保证了去隔机工作的安全性,验证了设计的合理性。同时,结果表明:在对竹材去隔的过程中应力会发生突变,可能产生振动,去隔机应避免在其固有频率下工作。 2019年11月20 00:00 2019年06期 121 126 1926723 邢力平,谭吉兴,马岩<sup>*</sup>,任长清,杨春梅,杨存亮 基于FMEA的MDF连续平压板厚诊断与控制失效信息表达方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906018 连续热压是中密度纤维板(MDF)生产中最重要的工序之一,由于连续平压机作为整条生产线的核心设备,因此,对其运行控制的精准性、可靠性将会直接影响整线的生产能力和产品品质。利用失效模式和影响分析(FMEA)方法,针对连续平压过程中易出现的板厚控制失效和板厚偏差缺陷消隐问题,提出了一种MDF连续平压板厚诊断与控制失效信息表达方法,根据该方法潜在失效性与海明编码的方法相结合,并通过海明编码对连续热压定厚段控制执行组单元压缸阵列进行诊断表达,用以分析MDF热压生产过程中潜在的定厚失效模式,并给出板厚缺陷和板材的偏差等级消隐工艺控制决策规则。通过海明编码和逻辑或运算算法结合测试分析表明,设计提出的MDF连续平压板厚诊断与纠偏控制失效信息表达方法符合MDF连续平压生产的全工况过程信息的表达,能够满足连续平压机的敏捷生产和可靠运行要求,并对实现MDF厚度偏差诊断与控制提供了理论基础,为后续生产过程提供了安全保障。 2019年11月20 00:00 2019年06期 127 135 7019035 吕云蕾,刘亚秋,黄英来<sup>*</sup> 基于计算流体力学的微型植物工厂温湿度环境模拟及优化方案 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906019 为研究微型植物工厂内温度场和湿度场的分布情况并对其进行优化,通过Gambit将建于东北林业大学内的微型植物工厂进行3D建模,采用计算流体力学软件,引入混合了空气和水蒸气的组分运输模型和替代植物的多孔介质模型对工厂内温湿度的分布情况进行数值模拟计算,同时设计2种拥有不同回风口和通风机的位置或数量的优化方案。模拟计算的结果与实际监测值进行对比发现,相对湿度的平均相对误差为0.385%,温度的平均相对误差为1.10%,温湿度的最大误差分别不超过0.9 ℃和1.5%,模拟情况与实际情况吻合度较好,使得模型的可行性和准确性得以验证。在对2种优化方案进行模拟并与初始方案比较后,得出如下结论:工厂内部气流流动对温湿度的分布有较为明显的影响,2种优化方案的温度分布均匀性均优于初始方案,其中,方案2的温湿度分布均匀性最好,相对湿度和温度的标准偏差分别为0.60%和0.08 ℃,相对湿度范围为76.4%~79.4%,最高温度和最低温度分别为25.4和25.0 ℃,平均温湿度分别为25.2 ℃和77.9%,温湿度的分布均匀性较好,没有抑制植物生长的因素存在,因此方案2,即将通风机分别置于工厂西墙离地0.3和1.0 m处,回风口分别离地0.6和1.3 m,为工程设计优化的最优方案。最后,对最优方案进行了试验验证,认定最优方案中温湿度的模拟情况可以真实反映温室中的实际环境。 2019年11月20 00:00 2019年06期 136 142 3150544 韩骏骋,贾鹤鸣<sup>*</sup>,李瑶,孙康健,康立飞,李金夺 路用泡沫轻质土力学性能及浇筑技术研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906020 针对泡沫土在工程应用中由于流动性不足导致的软弱夹层和透镜体,以及由于强度不够而引发的剪切裂缝和沉陷开裂等工程质量问题,开展一系列室内、现场的试验,分析了影响泡沫轻质土的抗压强度和流动性的主要因素,对现场浇筑过程中关键技术进行研究。结果表明:发泡剂类型、含量,水胶比,湿密度和矿粉、粉煤灰组分对泡沫轻质土流动性、成型后强度均有显著的影响。3种发泡剂所对应的轻质土土体强度基本表现为FLS-L-Ⅰ&gt; FLS-S-Ⅰ&gt; FLS-L-Ⅱ,流值随泡沫溶液含量的增大而减小,泡沫溶液质量分数宜控制在1.3%左右; 水胶比越大流动性越强,而成型后泡沫土抗压强度越小,水胶比取值宜控制在0.55~0.65; 湿密度与轻质土的抗压强度呈正相关而与其流值呈负相关,湿密度宜取550~650 kg/m<sup>3</sup>; 掺入一定的矿粉有助于提高泡沫土的强度,并存在15%的最佳掺量,而复掺粉煤灰将导致抗压强度的下降。施工关键技术控制方面,拌合时间、单层浇筑厚度及浇筑范围都对泡沫轻质土性能产生控制性影响,研究认为泡沫轻质土浇筑,单层浇筑厚度宜控制在0.3~0.6 m,单次最大浇筑距离宜控制在15 m范围内。上述研究成果为今后泡沫土工程应用中关键技术的控制提供有益参考。 2019年11月20 00:00 2019年06期 143 150 1964618 黄学明,赵鲲鹏,王海波<sup>*</sup>,吕伟华,刘泽龙 华山松纯林地表可燃物的潜在燃烧火行为研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906021 在实验室内模拟近似无风状态下华山松纯林地表可燃物的燃烧火行为,掌握潜在火行为相关特征,为安全扑救、避免人员伤亡提供参考依据。在昆明周边的云南森林自然中心华山松纯林内设置样地,通过外业调查、采样,在实验室燃烧床内模拟火行为,包括引燃时间、熄灭时间、辐射热、火焰高度、蔓延速率等,并计算火强度。华山松纯林地表可燃物的潜在火行为:点烧的可燃物含水率为5.71%~18.79%,接近野外的8.99%~14.96%,都很干燥、极易引燃; 上坡火和下坡火的引燃时间很短,仅为1~2 s,遇到火源就被引燃,产生明亮火焰; 下坡火的最大平均火焰高度达56.4 cm,明显高于上坡火的26.8 cm,前者的平均火焰温度最高为530 ℃,后者不到450 ℃; 上坡火和下坡火的平均热辐射((4.1&#177;0.9)~(7.2&#177;1.0)kW/m<sup>2</sup>和(4.2&#177;0.7)~(6.9&#177;1.0)kW/m<sup>2</sup>)、蔓延速率(0.14~0.35 m/min和0.12~0.26 m/min)、烧损率(23.81%~51.40%和22.79%~58.33%)以及火强度(102.4~293.7 kW/m和116.0~322.9 kW/m),差距不明显。华山松纯林地表可燃物潜在燃烧火行为是低强度火,小坡度燃烧特征明显:燃烧相对稳定、平缓、火蔓延慢,火焰高度和火强度较小。但在野外,、地表可燃物里有部分半分解、分解的树桩和大枝条,一旦着火,即使地表明火扑灭,在适宜条件下,也能死灰复燃,危险性高。 2019年11月20 00:00 2019年06期 151 157 1363868 王秋华<sup>1</sup>,李晓娜<sup>2</sup>,叶彪<sup>3</sup>,龙腾腾<sup>1</sup>,闫想想<sup>1</sup>,李世友<sup>1</sup>,董入云<sup>1</sup> 微生物单点注浆固土胶结区的形态演变特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906022 微生物注浆加固地基时,胶结区的形态和特性是影响地基承载性能的核心因素。为揭示微生物注浆固土胶结区形态演变特征及其影响因素,采用立式平板试验槽开展微生物单点注浆固化砂土试验,研究不同轮次注浆过程中胶结区形态变化以及微生物诱导胶结矿物的分布规律。试验结果显示:菌液通过注浆孔注入砂土后,在竖直平面内发生二维渗流扩散,细菌浓度以注浆口为中心呈非对称分布,OD<sub>600</sub>等值线前锋面在水平扩展的同时,向下方偏转。水平方向上,菌液浓度OD<sub>600</sub>值受土体的反滤与吸附作用控制,在水平的扩散路径上沿程衰减,受此影响,微生物诱导产生的胶结碳酸钙含量也呈现显著的沿程衰减现象; 竖直方向上,菌液浓度OD<sub>600</sub>值受细菌重力下沉与土体反滤、吸附作用共同影响,注浆口以下的衰减速度明显低于注浆口以上。胶结液的重力下沉现象明显,使细菌诱导产生的碳酸钙分布与细菌浓度分布衰减规律不再一致,碳酸钙优先在槽底处沉积。经过多轮注浆后,稳定加固体底部的碳酸钙生成量最高,表层的碳酸钙生成量最低。受碳酸钙空间分布的影响,胶结区在无侧向边界约束时呈堆积锥体扩展,而在有侧向边界约束时呈U形叠加扩展。研究结果表明,影响胶结区形态演变的主要因素是土体对细菌的反滤与吸附作用、细菌的重力下沉、胶结液的重力下沉,这些因素也是导致微生物注浆固土胶结不均匀的内在原因。 2019年11月20 00:00 2019年06期 158 164 3011074 黄容聘,邵光辉,陈飞扬 杉木表面水性变色面漆漆膜性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906023 以变色粉添加到水性面漆中涂覆于杉木表面,探究变色粉质量分数对杉木表面水性变色面漆的光学性能和力学性能的影响。结果表明:变色粉质量分数5%的漆膜变色性能最佳; 随变色粉质量分数的增加,漆膜光泽度降低,质量分数5%的漆膜光泽度最高; 变色粉质量分数0~30%的漆膜附着力等级均为0,附着力良好,变色粉质量分数对漆膜附着力无影响; 随变色粉质量分数的增加,漆膜抗冲击力增强,但质量分数0~30%相差不大; 变色粉质量分数为0的漆膜对4种试液耐液等级均为1级,变色粉质量分数对漆膜耐液等级无影响; 扫描电镜下观察,变色粉质量分数越高,颗粒越多,团聚越多,质量分数5%时颗粒分布均匀无团聚,漆膜微观结构最佳; 红外光谱测试中,变色粉质量分数0~30%的漆膜成分无差别。因此,变色粉质量分数为5%时杉木表面水性面漆漆膜综合性能最佳。 2019年11月20 00:00 2019年06期 165 169 1809646 闫小星,常意娟 UV固化硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯木器涂料的制备 /oa/darticle.aspx?type=view&id=201906024 用硅溶胶改性、紫外光固化构成的体系,弥补水性纯聚丙烯酸酯木器涂料力学性能不佳、硬度较低、固化速度较慢的缺陷。通过将具有环氧基团的KH-560硅溶胶引入带有活性羟基的水性聚丙烯酸酯乳液中,以提高水性聚丙烯酸酯膜的力学性能及附着力; 进而通过调控功能性单体季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)的添加量制得紫外光固化硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯木器涂料。研究了不同水性聚丙烯酸酯乳液配方对漆膜、涂膜固化速度及性能的影响。结果表明:硅溶胶含量为10%、PETA含量为12%时,制备的硅溶胶改性水性聚丙烯酸酯分散体具有良好的贮存稳定性,且90 d内无沉淀分层现象,乳液有效粒径为250 nm,固含量达到44.98%,紫外光固化涂膜玻璃化转变温度为21.78 ℃,拉伸强度为21.98 MPa,断裂伸长率为31.5%,凝胶率为92.62%,漆膜紫外光固化时间10 s,硬度达到3H,附着力达到1级。与传统水性纯聚丙烯酸酯体系相比,紫外光固化硅溶胶改性聚丙烯酸酯体系制得的漆膜力学性能优异,硬度较高,固化速度明显提高。 2019年11月20 00:00 2019年06期 170 176 1450208 林兴<sup>1</sup>,苏佳琦<sup>1</sup>,张许静<sup>1</sup>,谭朝珍<sup>1</sup>,王春钰<sup>1</sup>,韦双颖<sup>1,2*</sup>