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四倍体刺槐的苯酚液化及其树脂化

作　者: 李俊尧
导　师: 张求慧
学　校: 北京林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 四倍体刺槐苯酚液化树脂化
分类号: S792.27
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着石油、天然气等资源的枯竭,以及环境污染问题的压力逐渐提高,如何高效环保的利用生物质资源成为近年来世界范围内最为重视的事件之一。生物质液化作为目前较为成熟的一种生物质利用方法,应用广泛,备受国内外专家的关注。本论文主要研究内容是通过单因素试验以及正交试验方法研究四倍体刺槐苯酚液化工艺以及液化后产物的树脂化工艺,并且利用XRD仪器、傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对四倍体刺槐木粉、液化残渣、苯酚液化物以及液化物树脂的结构和性能进行了表征分析。所得结论如下：(1)通过单因素和正交试验方法确定了四倍体刺槐在硫酸催化的情况下的液化优化工艺参数为：液比为5.0,催化剂用量为8%,液化温度160℃、液化时间2.0h。四个因素对残渣率的影响顺序为：液比>液化时间>催化剂用量>液化温度。(2)通过单因素和正交试验对四倍体刺槐液化物进行树脂化研究并确定了优化的树脂化工艺条件：树脂化温度80℃,氢氧化钠与液化物摩尔比0.5,甲醛与液化物摩尔比2.0,树脂化时间2h。(3)由XRD仪器分析结果可以看出,四倍体刺槐液化物残渣的结晶度随着液化时间、液化温度、催化剂用量、酚木比的升高都出现了先增加后减小的趋势；采用FTIR仪器分析发现,四倍体刺槐木粉与液化后的残渣官能团发生了变化,液化后产生了更多的活性芳核衍生物,总体活性也随之增强；采用SEM仪器观察分析了四倍体刺槐在进行液化和树脂化的过程中细胞的变化情况。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-17
  1.1 引言  8-9
  1.2 生物质液化及其产物的研究现状  9-12
    1.2.1 木材液化研究概况  9-11
    1.2.2 非木材原料的液化  11-12
  1.3 木材液化机理  12-15
    1.3.1 纤维素液化机理  12-14
    1.3.2 木素的液化机理  14-15
  1.4 本论文的研究目的和意义  15-16
    1.4.1 研究目的  15
    1.4.2 研究意义  15-16
  1.5 立题依据  16
  1.6 论文结构  16-17
2 四倍体刺槐苯酚液化物制备工艺  17-27
  2.1 前言  17
  2.2 材料与方法  17-19
    2.2.1 实验材料与设备  17
    2.2.2 试验方法  17-19
      2.2.2.1 四倍体刺槐苯酚液化物的制备及残渣率的测定  17-18
      2.2.2.2 液化最优工艺的确定  18-19
  2.3 结果与分析  19-25
    2.3.1 液化时间对四倍体刺槐苯酚液化残渣率的影响  19-20
    2.3.2 催化剂加入量对四倍体刺槐苯酚液化残渣率的影响  20
    2.3.3 温度对四倍体刺槐苯酚液化残渣率的影响  20-21
    2.3.4 酚木比对四倍体刺槐苯酚液化残渣率的影响  21-22
    2.3.5 四倍体刺槐液化优化工艺参数的确定  22-25
      2.3.5.1 正交试验方案  22-24
      2.3.5.2 正交试验结果极差分析  24-25
  2.4 小结  25-27
    2.4.1 各因素对四倍体刺槐苯酚液化效果的影响  25-26
    2.4.2 优化液化工艺参数  26-27
3 四倍体刺槐苯酚液化物的树脂化研究  27-44
  3.1 引言  27-28
  3.2 材料与方法  28-31
    3.2.1 实验材料与设备  28
    3.2.2 实验方法  28-31
      3.2.2.1 四倍体刺槐的苯酚液化  28
      3.2.2.2 四倍体刺槐苯酚液化物的树脂化  28-29
      3.2.2.3 四倍体刺槐液化物树脂理化性能的测试  29-30
      3.2.2.4 四倍体刺槐液化物树脂的压板以及胶合强度测试  30-31
  3.3 结果与分析  31-42
    3.3.1 四倍体刺槐液化物树脂化的影响因素  31-37
      3.3.1.1 甲醛与四倍体刺槐液化物摩尔比对合成树脂性能的影响  32-33
      3.3.1.2 树脂化温度对合成树脂性能的影响  33-34
      3.3.1.3 树脂化时间对合成树脂性能的影响  34-35
      3.3.1.4 氢氧化钠与四倍体刺槐液化物摩尔比对树脂性能的影响  35-37
    3.3.2 四倍体刺槐液化物树脂合成的优化工艺  37-42
      3.3.2.1 正交实验方案的确定  37-38
      3.3.2.2 杨木三合板干态和湿态胶合强度测试结果的极差和方差分析结果  38-42
  3.4 小结  42-44
    3.4.1 四倍体刺槐液化物树脂化的影响因素  42-43
      3.4.1.1 甲醛与四倍体刺槐液化物摩尔比  42
      3.4.1.2 树脂化温度  42
      3.4.1.3 树脂化时间  42-43
      3.4.1.3 氢氧化钠与四倍体刺槐液化物的摩尔比  43
      3.4.1.5 液化物树脂干态胶合强度测试结果  43
      3.4.1.6 液化物树脂湿态胶合强度测试结果  43
    3.4.2 四倍体刺槐液化物树脂合成的优化工艺  43-44
4 四倍体刺槐苯酚液化物及其合成树脂的结构表征  44-57
  4.1 引言  44
  4.2 材料与方法  44-46
    4.2.1 实验材料与仪器  44
    4.2.2 实验方法  44-46
      4.2.2.1 液化残渣进行XRD测定的操作方法  44-45
      4.2.2.2 木粉与残渣红外吸收光谱(FT-IR)测定的操作  45
      4.2.2.3 四倍体刺槐液化物、四倍体刺槐液化物树脂的SEM测定  45-46
  4.3 实验结果与分析  46-55
    4.3.1 X射线衍射分析  46-49
      4.3.1.1 液化时间对四倍体刺槐液化残渣结晶度的影响  46-47
      4.3.1.2 硫酸用量对四倍体刺槐液化残渣结晶度的影响  47
      4.3.1.3 温度对四倍体刺槐液化残渣结晶度的影响  47-48
      4.3.1.4 酚木比对四倍体刺槐液化残渣结晶度的影响  48-49
      4.3.1.5 小结  49
    4.3.2 四倍体刺槐液化前后的红外吸收光谱(FT-IR)分析  49-50
    4.3.3 四倍体刺槐液化物及树脂扫描电镜(SEM)分析  50-55
  4.4 小结  55-57
    4.4.1 X射线衍射分析  55
    4.4.2 四倍体刺槐液化前后的红外吸收光谱(FT-IR)分析  55
    4.4.3 四倍体刺槐液化物及树脂扫描电镜(SEM)分析  55-57
5 总结论、创新点及建议  57-60
  5.1 四倍体刺槐苯酚液化物制备工艺  57
  5.2 四倍体刺槐液化物的树脂化研究  57-58
  5.3 四倍体刺槐苯酚液化物及合成树脂的结构表征  58
    5.3.1 X射线衍射分析  58
    5.3.2 四倍体刺槐液化前后的红外吸收光谱(FT-IR)分析  58
    5.3.3 四倍体刺槐液化物及树脂扫描电镜(SEM)分析  58
  5.4 创新点与建议  58-60
    5.4.1 创新点  58-59
    5.4.2 建议  59-60
参考文献  60-65
个人简介  65-66
导师简介  66-67
已发表学术论文  67-68
致谢  68

四倍体刺槐的苯酚液化及其树脂化

内容摘要

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