杨木乙酰化的催化过程研究开题报告

 2021-08-08 02:08

全文总字数:1764字

1. 研究目的与意义

木材乙酰化是一种化学改性处理,所采用的乙酸酐与木材分子上的羟基起作用,疏水性乙酰基取代了亲水性羟基。

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,社会对木材的需求量日益增加,木材在建筑用材、家具用材等领域具有广泛的应用前景。

江苏杨木资源丰富,价格低廉,市场上应用广泛。

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2. 国内外研究现状分析

1.1国内对乙酰化处理的研究主要是在气相法和液相法上的研究与改进。尹思慈等人在气相法的研究上在具有膨胀剂和催化剂条件下,用醋醉和硫代醋酸对锻木进行气相乙酰化处理。试验结果表明:气相醋酸和硫代醋酸乙酰化的木材均可达到处理要求,尺寸稳定。 王婉华等人在液相法的研究上把成材的乙酸化用液相处理,清除处理后木材中残留的乙酰剂,然而在气相乙酰化中,则此道工艺可以减免。但它不适用于处理厚尺寸木材。他们对液、气两相乙酰化分别进行了试验,都作了尺寸稳定性和乙酰基含量等方面的测定。最终得出液相处理的研究结果。 1.2国外在乙酰化木材的研究Suida用氯乙酰法获得木材乙酰化的第一个专利。由于副产物HCI具有较强的酸性,会进一步引起木材降解。以后用醋酸铅预处理,然后用氯乙酸在气相反应,尽管能达。到较高的乙酰化程度,但生成的副产物继续与醋酸铅反应产生等量的醋酸。因而与醋酸配相比,没有显著的优势。 Singh等人将木材与硫代醋酸在93℃左右反应4小时,发现这一反应木材的增重比乙酸醉反应的改性材低。于1982年Kumar等人报道了使用不同催化剂或润胀剂如二甲基甲酞胺、4肠氯化钱以及用三氯醋酸或一氯醋酸进行予处理的方法,wPG有所提高。 Rowell等人将竹纤维乙酰化,反应4小时后,WPG与杨木刨片接近,低于松木刨片。当WPG为17.0时,在相对湿度为30帕、65帕、80帕、90帕的条件下,平衡含水率分别为2.0、3.了、5.7和6.8。而未处理材分别为4.5、8.9、13.9和14,了。将乙酞化的花旗松单板在乙酰化刨片成的低密度刨花板上。通过在水中膨胀速率的测定,循环水浸试验(水浸5天,105℃烘2天,循环6次),相对湿度为30帕、27℃及90肠、27℃下放置21天后厚度膨胀率的测定及土壤木块法测试发现这种制品与未乙酞化的同类制品相比尺寸稳定性和耐生物侵蚀能力大大改进。

(详细内容参见文献综述附件)

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:杨木乙酰化的工艺优化,不同催化条件对乙酰化木收率的影响。

计划:3.1 - 3.20 收集资料,阅读相关文献,初步设计实验方案 3.21 - 4.20 进行实验并最终确定方案 4.21 - 5.20 撰写实验报告 5.21 - 5.28 准备答辩

4. 研究创新点

本课题系统地研究分析了催化剂对杨木乙酰化过程的影响,杨木物理和力学性能的变化,将碳酸钾,乙酸甲和吡啶催化剂处理应用于杨木乙酰化过程中,是对前人在杨木上乙酰化处理研究的继承和发展,在国内是对杨木改性研究的一次重大的突破,结合了国内外的研究经验,使我国在杨木改性方面的研究可以跟上世界研究的步伐,为我国的木材加工厂提供一个更加合理可行的方案。

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