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葡萄藤材水泥碎料板的研究

作　者: 马欣欣
导　师: 王传贵
学　校: 安徽农业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 葡萄藤水泥水化特性葡萄藤材水泥碎料板生产工艺
分类号: TS653
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

水泥基生物质复合材料是以水泥为基体相，用生物质材料（木本植物、禾本植物和藤本植物等）作为填充增强相制得的建筑材料，它兼具水泥和生物质材料的优点，节能环保，是一类具有发展潜力的新型结构板材。本研究选用葡萄藤材作为增强材料，对葡萄藤材性和葡萄藤材水泥碎料板的生产工艺进行了系统分析，以期在提高我国非木材资源高附加值利用水平的同时，促进水泥基生物质复合材料的发展。本研究主要利用扫描电镜、傅立叶变换红外光谱仪、X-射线衍射仪、接触角测定仪等对葡萄藤材显微结构、纤维形态、化学组成、微纤丝角、结晶度和润湿性等性能进行了分析，并此基础上改善了葡萄藤材与水泥的相适性，制备了葡萄藤材水泥碎料板，对其相关性能进行测试，优化工艺参数，为葡萄藤材的工业化利用提供数据支持和参考依据。论文主要研究结论和成果如下：（1）葡萄藤材中侵填体较为丰富，具淀粉、方晶等。纤维多为分隔木纤维，宽度为38.61μm，平均长度为1584.17μm，一般集中在1200²000μm之间，均整性良好。（2）葡萄藤材的主要化学成分与木材相同，纤维素含量为38%⁴0%，半纤维素含量为37%³8%，木素含量为22%²5%，灰分含量为2.3%，冷、热水抽提物和1%NaOH抽提物含量分别为5.23%、7.99%和28.63%。傅立叶红外光谱分析表明，葡萄藤材木素中含有紫丁香基型结构单元。（3）利用X射线衍射法测得葡萄藤材的微纤丝角和结晶度，其中微纤丝角变化范围在38.4°⁵0.0°之间，平均值约为44.1°，与木材相比较大；葡萄藤材的结晶度较小，变化范围在32.6%⁴1.0%之间，平均值约为37.4%。利用接触角测定仪测得葡萄藤材润湿性能良好，表面自由能为78.75mJ/m²。（4）葡萄藤材与水泥的水化特性试验表明，葡萄藤材不能直接用于水泥复合板的生产，必须首先进行预处理，然后才能与CaCl₂混合作为半干法水泥复合板生产的原料。（5）葡萄藤材水泥碎料板性能测试结果表明，藤灰比和水灰比对葡萄藤材水泥碎料板性能影响显著，最优工艺参数为：密度1.2g/cm³，藤灰比0.2，水灰比0.35，氯化钙添加量为水泥用量的3%，此条件下板材的各项性能指标均能达到《水泥木屑板》国家建材行业标准（JC/T411-2007）的要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
图目录  8-10
表目录  10-11
1 绪论  11-19
  1.1 引言  11
  1.2 水泥基生物质复合材料的研究现状  11-13
  1.3 葡萄藤材资源及利用现状  13-17
    1.3.1 葡萄藤材资源的分布与发展  13-15
    1.3.2 葡萄藤材资源利用的必要性  15-17
  1.4 研究目标和主要内容  17-19
    1.4.1 研究目标  17
    1.4.2 主要研究内容  17-19
2 葡萄藤材的材性研究  19-35
  2.1 材料与方法  19-23
    2.1.1 材料  19
    2.1.2 方法  19-23
  2.2 试验仪器  23-24
  2.3 结果与分析  24-33
    2.3.1 葡萄藤材的显微结构分析  24-25
    2.3.2 葡萄藤材的纤维形态分析  25-26
    2.3.3 葡萄藤材的化学特性分析  26-30
    2.3.4 葡萄藤材的微纤丝角分析  30-31
    2.3.5 葡萄藤材的结晶度分析  31-32
    2.3.6 葡萄藤材的润湿性分析  32-33
  2.4 本章小节  33-35
3 葡萄藤材水泥碎料板的工艺与性能  35-53
  3.1 葡萄藤材与水泥的相适性测定  35-37
    3.1.1 材料  35
    3.1.2 预处理方式  35
    3.1.3 试验方法  35-36
    3.1.4 测定指标  36-37
  3.2 葡萄藤材水泥碎料板的制备工艺  37-39
    3.2.1 材料  37
    3.2.2 试验流程  37
    3.2.3 原料计算  37-38
    3.2.4 试验方案  38-39
    3.2.5 测试指标  39
  3.3 试验仪器  39-40
  3.4 结果与分析  40-51
    3.4.1 葡萄藤材与水泥的相适性分析  40-43
    3.4.2 葡萄藤材水泥碎料板的分析  43-51
  3.5 葡萄藤材工业化利用的几点建议  51-52
    3.5.1 原材料的分布  51
    3.5.2 原料成本  51-52
    3.5.3 生产设备  52
    3.5.4 应用前景  52
  3.6 本章小节  52-53
4 结论与建议  53-55
  4.1 结论  53-54
  4.2 建议  54-55
参考文献  55-59
致谢  59-60
个人简介  60-61
在读期间发表的学术论文  61

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