全 文 ：第 源愿 卷 第 怨 期
圆 园 员 圆 年 怨 月
林 业 科 学
杂悦陨耘晕栽陨粤 杂陨蕴灾粤耘 杂陨晕陨悦粤耘 灾燥造郾 源愿袁晕燥郾 怨杂藻责郾 袁圆 园 员 圆
收稿日期院 圆园员员 原 员园 原 圆员曰 修回日期院 圆园员圆 原 园圆 原 圆远遥
基金项目院 国家自然科学基金资助项目渊猿员园苑园远猿猿冤曰人力资源和社会保障部留学回国人员科技活动择优资助项目渊园苑园源员猿员员源园员冤曰东北林
业大学研究生论文资助项目渊杂栽员孕员园冤遥
鄢刘志明为通讯作者遥
聚乙二醇木材复合相变储能材料的制备及表征鄢
谢摇 成员 摇 刘志明员 摇 吴摇 鹏员 摇 王海英圆 摇 孟摇 围圆
渊员援 东北林业大学材料科学与工程学院摇 生物质材料科学与技术教育部重点实验室摇 哈尔滨 员缘园园源园曰
圆援 东北林业大学林学院摇 哈尔滨 员缘园园源园冤
摘摇 要院摇 以木材为骨架袁聚乙二醇 原 员园园园园 为相变基元袁通过木材的毛细管吸收效应袁物理吸附聚乙二醇 原 员园园园园袁
制备聚乙二醇木材复合相变储能材料遥 通过傅里叶变换红外渊云栽陨砸冤谱图分析官能团袁扫描电子显微镜渊杂耘酝冤分析
微观形貌袁载射线衍射渊载砸阅冤分析结晶度袁可知木材与聚乙二醇能很好的相互结合袁并且随着聚乙二醇 原 员园园园园 含
量的增加袁聚乙二醇木材复合相变储能材料结晶度逐渐增加曰通过差示扫描量热渊阅杂悦冤以及热重渊栽郧冤分析可知袁
聚乙二醇木材复合相变储能材料的相变焓先增加后减少袁最大相变焓值为 源猿郾 圆圆 允窑早 原员袁热稳定性明显增加曰聚乙二
醇的无水乙醇溶液对木材渗透性的研究表明袁木材吸附聚乙二醇主要为抛物线状三段式吸收遥
关键词院摇 杨木曰 聚乙二醇曰 相变焓曰 相变储能材料曰 热稳定性
中图分类号院杂苑愿缘曰 韵远猿远郾 员员摇 摇 摇 文献标识码院粤摇 摇 摇 文章编号院员园园员 原 苑源愿愿渊圆园员圆冤园怨 原 园员圆园 原 园苑
孕则藻责葬则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 悦澡葬则葬糟贼藻则蚤扎葬贼蚤燥灶 燥枣 孕燥造赠藻贼澡赠造藻灶藻 郧造赠糟燥造 宰燥燥凿
悦燥皂责燥泽蚤贼藻 孕澡葬泽藻 悦澡葬灶早藻 酝葬贼藻则蚤葬造泽
载蚤藻 悦澡藻灶早员 摇 蕴蚤怎 在澡蚤皂蚤灶早员 摇 宰怎 孕藻灶早员 摇 宰葬灶早 匀葬蚤赠蚤灶早圆 摇 酝藻灶早 宰藻蚤圆
渊员郾 运藻赠 蕴葬遭燥则葬贼燥则赠 燥枣 月蚤燥鄄月葬泽藻凿 酝葬贼藻则蚤葬造 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠 燥枣 酝蚤灶蚤泽贼则赠 燥枣 耘凿怎糟葬贼蚤燥灶摇 悦燥造造藻早藻 燥枣 酝葬贼藻则蚤葬造 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 耘灶早蚤灶藻藻则蚤灶早袁
晕燥则贼澡藻葬泽贼 云燥则藻泽贼则赠 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠摇 匀葬则遭蚤灶 员缘园园源园曰 圆援 悦燥造造藻早藻 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 晕燥则贼澡藻葬泽贼 云燥则藻泽贼则赠 哉灶蚤增藻则泽蚤贼赠摇 匀葬则遭蚤灶 员缘园园源园冤
粤遭泽贼则葬糟贼院摇 栽澡则燥怎早澡 糟葬责蚤造造葬则赠 葬凿泽燥则责贼蚤燥灶 藻枣枣藻糟贼 燥枣 憎燥燥凿 憎蚤贼澡 责澡赠泽蚤糟葬造 葬凿泽燥则责贼蚤燥灶 燥枣 责燥造赠藻贼澡赠造藻灶藻 早造赠糟燥造渊 孕耘郧冤鄄员园园园园袁
责燥造赠藻贼澡赠造藻灶藻 早造赠糟燥造 憎燥燥凿 糟燥皂责燥泽蚤贼藻 责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 皂葬贼藻则蚤葬造泽渊孕悦酝冤憎葬泽 责则藻责葬则藻凿 憎蚤贼澡 憎燥燥凿 葬泽 泽噪藻造藻贼燥灶袁 葬灶凿 责燥造赠藻贼澡赠造藻灶藻
早造赠糟燥造鄄员园园园园渊孕耘郧鄄员园园园园冤 葬泽 责澡葬泽藻 贼则葬灶泽枣燥则皂葬贼蚤燥灶 怎灶蚤贼郾 云怎灶糟贼蚤燥灶葬造 早则燥怎责泽 憎藻则藻 葬灶葬造赠扎藻凿 遭赠 枣燥怎则蚤藻则 贼则葬灶泽枣燥则皂 蚤灶枣则葬则藻凿
渊云栽陨砸冤泽责藻糟贼则葬袁 皂蚤糟则燥泽糟燥责蚤糟 皂燥则责澡燥造燥早赠 憎葬泽 葬灶葬造赠扎藻凿 遭赠 泽糟葬灶灶蚤灶早 藻造藻糟贼则燥灶 皂蚤糟则燥泽糟燥责赠渊杂耘酝冤葬灶凿 凿藻早则藻藻 燥枣 糟则赠泽贼葬造造蚤灶蚤贼赠
憎葬泽 葬灶葬造赠扎藻凿 遭赠 载鄄则葬赠 凿蚤枣枣则葬糟贼蚤燥灶渊载砸阅冤袁 蚤贼 蚤泽 糟燥灶糟造怎凿藻凿 贼澡葬贼 憎燥燥凿 憎葬泽 憎藻造造 糟燥皂遭蚤灶藻凿 憎蚤贼澡 孕耘郧 葬灶凿 贼澡藻 凿藻早则藻藻 燥枣
糟则赠泽贼葬造造蚤灶蚤贼赠 燥枣 孕悦酝 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 早则葬凿怎葬造造赠 憎蚤贼澡 孕耘郧鄄员园园园园 糟燥灶贼藻灶贼 早燥蚤灶早 怎责郾 月赠 怎泽蚤灶早 凿蚤枣枣藻则藻灶贼蚤葬造 泽糟葬灶灶蚤灶早 糟葬造燥则蚤皂藻贼则赠
渊阅杂悦冤葬灶凿 贼澡藻则皂燥早则葬增蚤皂藻贼则赠渊 栽郧冤 葬灶葬造赠泽蚤泽袁 贼澡藻 藻灶贼澡葬造责赠 燥枣 责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 憎葬泽 枣蚤则泽贼 蚤灶糟则藻葬泽藻凿 葬灶凿 贼澡藻灶 凿藻糟则藻葬泽藻凿袁 贼澡藻
造葬则早藻泽贼 责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 藻灶贼澡葬造责赠 蚤泽 源猿郾 圆圆 允窑早 原员 葬灶凿 贼澡藻 贼澡藻则皂葬造 泽贼葬遭蚤造蚤贼赠 憎葬泽 燥遭增蚤燥怎泽造赠 蚤灶糟则藻葬泽藻凿郾 栽澡藻 泽贼怎凿赠 燥枣 责藻则皂藻葬遭蚤造蚤贼赠
燥枣 孕耘郧 藻贼澡葬灶燥造 泽燥造怎贼蚤燥灶 贼燥 憎燥燥凿 泽澡燥憎泽 贼澡葬贼 孕耘郧 葬凿泽燥则责贼蚤燥灶 燥枣 憎燥燥凿 憎葬泽 皂葬蚤灶造赠 责葬则葬遭燥造蚤糟 贼澡则藻藻鄄泽贼葬早藻 葬遭泽燥则责贼蚤燥灶郾
运藻赠 憎燥则凿泽院摇 责燥责造葬则曰 责燥造赠藻贼澡赠造藻灶藻 早造赠糟燥造曰 责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 藻灶贼澡葬造责赠曰 责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 皂葬贼藻则蚤葬造曰 贼澡藻则皂葬造 泽贼葬遭蚤造蚤贼赠
摇 摇 自 圆园 世纪 怨园 年代以来袁木质复合功能材料的
发展已成为木材科学发展的重点之一 渊邵卓平袁
圆园园苑冤遥 木材是一种天然高分子多孔材料袁具有吸
湿性尧尺寸稳定性易受环境影响尧耐腐性较差等特
点遥 李筱莉等渊员怨怨猿冤研究表明袁采用聚乙二醇增容
处理木材可有效改善其尺寸稳定性袁增强耐腐性遥
聚乙二醇作为相变功能基袁广泛应用于相变复合材
料的制备袁其相变复合材料作为储能载体袁可以提高
能源的利用率袁缓解能源紧张的难题袁已被广泛运用
于冰箱和空调的制冷和蓄冷以及智能建筑物的自动
恒温渊匀葬憎藻泽 藻贼 葬造援袁员怨怨园曰酝藻灶早 藻贼 葬造援袁 圆园园愿曰酝藻泽澡早蚤灶
藻贼 葬造援袁 圆园员圆冤遥 云藻灶早等渊圆园员员冤通过利用活性炭吸附
不同分子质量的聚乙二醇成功制备出性能优异的相
变复合材料遥 运葬则葬皂葬灶等渊圆园员员冤采用硅藻土真空注
入的方法成功制备出含有不同质量比的聚乙二醇相
变复合材料遥 本文通过利用木材中的多孔结构袁即
木材的毛细管效应渊吴洪远等袁 圆园园缘冤袁通过毛细管
吸附聚乙二醇制备聚乙二醇木材复合相变材料袁因
摇 第 怨 期 李霞镇等院 基于数字散斑相关方法的竹材变形特性
聚乙二醇具有储能作用袁木材可作为聚乙二醇自由
移动的支架袁并确保聚乙二醇在无定形区宏观上链
的移动袁同时聚乙二醇填充于木材纹孔等微观结构
中袁可以有效地确保聚乙二醇在熔点温度以上时不
会分离于木材袁从而避免出现液相分离袁即制备出一
种新型的固 原固相变储能材料袁且其制作工艺简便袁
使用方便袁具有储能尧控温等特点袁在智能恒温建筑
物等领域具有广阔的应用前景遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 材料与仪器
本试验选取工业用材要要要杨木渊孕燥责怎造怎泽冤袁采自
吉林省红石林业局袁胸径 圆缘 糟皂 伊 猿园 糟皂袁试件尺寸
为 圆园 皂皂渊蕴冤 伊 圆园 皂皂渊砸冤 伊 圆园 皂皂渊栽冤袁试件取自
边材曰聚乙二醇鄄员园园园园袁分析纯渊天津科密欧化学试
剂有限公司冤曰无水乙醇尧环氧树脂袁分析纯渊哈尔滨
试剂厂冤遥
酝葬早灶葬鄄陨砸缘远园 型傅里叶变换红外渊云栽陨砸冤光谱仪
渊美国尼高力 晕蚤糟燥造藻贼仪器有限公司冤曰差示扫描量热
渊阅杂悦冤仪 阅杂悦圆园源 渊德国耐驰 晕藻贼扎泽糟澡 仪器有限公
司冤曰热重渊栽郧冤分析仪 栽郧圆园怨云猿渊德国耐驰 晕藻贼扎泽糟澡
仪器有限公司冤曰 阅 辕 皂葬曾鄄砸月 型 载 射线粉末衍射
渊载砸阅冤仪渊日本理学 砸蚤早葬噪怎仪器有限公司冤曰匝怎葬灶贼葬
圆园园 环境扫描电子显微镜渊杂耘酝冤渊美国 云耘陨公司冤遥
图 员摇 聚乙二醇木材复合相变储能材料渊葬冤尧杨木渊遭冤尧聚乙二醇渊糟冤傅里叶变换红外谱
云蚤早援 员摇 云栽陨砸 泽责藻糟贼则葬 燥枣 孕悦酝渊葬冤袁 责燥责造葬则渊遭冤葬灶凿 孕耘郧渊糟冤
员郾 圆摇 试验方法
将尺寸为 圆园 皂皂渊蕴冤 伊圆园 皂皂渊砸冤 伊 圆园 皂皂渊栽冤
的试件用环氧树脂涂在试件侧面袁防止试件侧面渗
透溶液导致试件纵向和弦向吸附溶液的试验误差
渊唐晓淑等袁 圆园园园冤袁在渊员园猿 依 圆冤益下烘至恒质量备
用遥 采用加热无水乙醇至沸腾所产生饱和蒸汽压
渊由于乙醇低黏度使得相应较低溶液黏度聚乙二醇
的无水乙醇溶液更有利浸注到木材中冤袁使得木材
毛细管产生压力从而使溶液快速渗透木材内部渊鲍
甫成等袁 员怨怨圆冤袁这种操作对获取试件内部聚乙二醇
含量的均匀性是有利的遥 本试验在容器中铺设可自
由上下移动且具有一定孔径的铜网袁将试件立在铜
网上袁加入含 员园豫 聚乙二醇的无水乙醇溶液袁使溶
液浸没试件 缘 耀 苑 皂皂袁浸透方向分为纵向和弦向袁探
究聚乙二醇的无水乙醇溶液渗透原理遥 之后袁置于
通风橱中袁油浴迅速加热至设定温度后袁开始计时袁
并在 猿园袁远园袁员圆园袁员缘园袁员愿园袁圆员园袁圆源园 和 猿园园 皂蚤灶 时分
别取出试件袁擦去侧面尧底层附着的溶液袁于
渊员园猿 依 圆冤益下烘至恒质量袁称量试件质量变化遥 试
验中袁通过调节铜网上下移动袁使得试件露出液面保
持在 猿 耀 缘 皂皂袁直至无水乙醇全部挥发为止遥 在同一
条件下的试件数量为 猿个袁计算试材干质量增加率时
取其平均值遥 由于木材成分的复杂性袁不同试材不可
能相同袁木材吸附聚乙二醇质量也不可能完全相同遥
通过聚乙二醇吸收模式探讨袁本试验中可成功制备出
在设定聚乙二醇含量值上下 猿豫的误差值袁尤其在
源园豫 耀 远园豫之间更易控制袁所以本研究着重讨论
源园豫袁缘园豫袁远园豫 猿个值遥 干燥试材袁进行傅里叶变换
红外光谱尧环境扫描子显微镜尧差示扫描量热和热失
重测试及其抗湿性与尺寸稳定性的研究遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 聚乙二醇木材复合相变储能材料的表征
圆郾 员郾 员摇 傅里叶变换红外谱图分析摇 图 员 为聚乙二
醇木材复合相变储能材料渊孕悦酝冤尧杨木尧聚乙二醇
渊孕耘郧冤傅里叶变换红外谱图遥 通过对比图 员 中曲线
葬和 糟发现袁孕悦酝 在 圆 怨园园袁员 猿猿园和员 源远园 糟皂 原员处出
现了 孕耘郧特征的弱吸收峰袁这些吸收峰分别对应于
悦要匀的伸缩振动吸收峰和弯曲振动吸收峰袁并向
低频段移动曰结合对比曲线 葬 和 遭袁发现在猿 源园园
糟皂 原员处要韵匀的伸缩振动吸收峰宽化袁并向低频段移
动袁说明在要韵匀上的 匀原子形成了氢键渊刘付胜聪
等袁 圆园园缘曰胡书春等袁 圆园园源冤曰由于杨木中含有大量
的纤维素尧半纤维素尧木质素以及少量含有脂肪酸类
员圆员
林 业 科 学 源愿 卷摇
物质的抽提物袁所以出现了猿 源圆园 糟皂 原员处要韵匀的伸
缩振动吸收峰以及员 苑源园 糟皂 原员处的羰基峰渊黄安民
等袁 圆园园愿冤曰而在员 员园园 糟皂 原员处的吸收峰比吸附 孕耘郧
的杨木在员 园怨园 糟皂 原员处吸收峰宽化尧弱化也向低频
段移动袁这是 孕耘郧 的 悦要韵要悦 的伸缩振动吸收峰
与杨木中 悦要 韵要悦键的反对称伸缩振动吸收峰叠
加的结果遥 本文用聚乙二醇处理木材的方法未见在
二者之间产生明显的化学反应袁这对于充分发挥聚
乙二醇的相变储能作用是有利的遥
圆郾 员郾 圆摇 扫描电子显微镜图分析摇 图 圆 为杨木和聚
乙二醇木材复合相变储能材料切面的扫描电子显微
镜图遥
图 圆摇 杨木渊葬冤和聚乙二醇木材复合相变储能材料渊遭袁糟冤切面的电镜扫描
云蚤早援 圆摇 杂耘酝 燥枣 责燥责造葬则渊葬冤葬灶凿 孕悦酝渊遭袁糟冤
摇 摇 由图 圆 可知袁杨木试材本身为多孔结构袁这些主
要是木材内部的毛细管袁大小在员 园园园 灶皂 左右袁纹
理清晰曰而聚乙二醇木材复合相变储能材料渊图 圆遭袁
图 圆糟冤与空白试件渊图 圆葬冤微观对照可知袁孕悦酝 多孔
结构得到了很好的填充袁表面附有蜡质状的 孕耘郧袁
结构紧密袁而且木材纹孔膜微孔也被 孕耘郧 覆盖渊鲍
甫成袁 员怨怨猿冤袁表明用聚乙二醇处理木材的方法能使
聚乙二醇很好浸注到木材之中袁得到聚乙二醇木材
复合相变储能材料遥
圆郾 员郾 猿摇 载射线衍射分析摇 图 猿 为不同 孕耘郧 含量的
聚乙二醇木材复合相变储能材料 载 射线衍射图谱袁
其中图 猿葬为 孕耘郧袁图 猿遭为含 孕耘郧 远园豫的聚乙二醇
木材复合相变储能材料渊 孕悦酝粤冤袁图 猿糟 为含 孕耘郧
缘园豫的聚乙二醇木材复合相变储能材料渊孕悦酝月冤袁
图 猿凿为含 孕耘郧 源园豫的聚乙二醇木材复合相变储能
材料渊孕悦酝悦冤袁图 猿藻为杨木遥
由图 猿 可知袁随着 孕耘郧 含量的增加袁孕耘郧 特征
衍射渊圆兹 越 员怨毅袁圆猿毅冤峰强度逐渐增强袁并在含量为
远园豫时强度明显提高遥 聚乙二醇木材复合相变储能
材料与 孕耘郧 的衍射峰尽管有些差别袁但 孕耘郧 的特
征衍射峰仍较明显袁说明杨木对 孕耘郧的结晶能力影
响很少遥 通过峰值法估算以上物质的结晶度袁假设
孕耘郧结晶度为 员园园豫 袁孕悦酝粤 耀 孕悦酝悦 的结晶度分别
为 园郾 猿圆园袁园郾 员怨猿袁园郾 员愿员袁明显低于其质量百分含量遥
可能原因是杨木具有纤维素的特征衍射峰袁且杨木
成分复杂袁导致纤维素的结晶性受到明显影响袁也一
同影响了 孕悦酝木质复合相变材中 孕耘郧的结晶度曰而
含量为 远园豫 孕耘郧 时袁木材的诸多复杂物质中非结晶
区在纯的 孕耘郧 结晶度内杂质作用被弱化袁结晶度从
而出现了明显的提高曰低含量 孕耘郧 的聚乙二醇木材
复合相变储能材料中袁孕耘郧的链段被杨木中的纹孔以
及毛细管缠绕袁阻碍其结晶袁致使出现较低的结晶度遥
图 猿摇 不同聚乙二醇含量的聚乙二醇木材复合相变储能材料 载射线衍射图谱
云蚤早援 猿摇 载砸阅 燥枣 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 孕耘郧 糟燥灶贼藻灶贼 燥枣 孕悦酝
葬院孕耘郧曰 遭院孕悦酝粤曰 糟院孕悦酝月曰 凿院孕悦酝悦曰 藻院杨木 孕燥责造葬则郾
圆圆员
摇 第 怨 期 谢摇 成等院 聚乙二醇木材复合相变储能材料的制备及表征
圆郾 圆摇 聚乙二醇木材复合相变储能材料的热力学
性能
圆郾 圆郾 员摇 阅杂悦分析 摇 图 源 为 孕耘郧以及聚乙二醇木材
复合相变储能材料的 阅杂悦 曲线遥 从图 源 可知袁除了
杨木试材本身不具备相变焓值以外袁聚乙二醇木材
复合相变储能材料与纯 孕耘郧 从 阅杂悦 曲线分析可得
出相变焓尧最大熔融温度渊栽皂葬曾 冤和相变温度渊栽皂冤袁
如表 员 所示遥
图 源摇 孕耘郧和聚乙二醇木材复合相变储能材料的 阅杂悦曲线
云蚤早援 源摇 阅杂悦 糟怎则增藻 燥枣 孕耘郧 葬灶凿 孕悦酝
葬院孕耘郧曰 遭院孕悦酝粤曰 糟院孕悦酝月曰 凿院孕悦酝悦曰 藻院杨木 孕燥责造葬则郾
表 员摇 聚乙二醇木材复合相变储能材料的相变焓尧
最大熔融温度和相变温度
栽葬遭援 员摇 孕澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 藻灶贼澡葬造责赠袁 皂葬曾蚤皂怎皂 皂藻造贼蚤灶早
贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 葬灶凿 责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 燥枣 孕悦酝
试样杂葬皂责造藻
孕耘郧含量悦燥灶贼藻灶贼 燥枣孕耘郧渊豫 冤
相变焓孕澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻藻灶贼澡葬造责赠 辕
渊 允窑早 原员 冤
最大熔融温度酝葬曾蚤皂怎皂皂藻造贼蚤灶早贼藻皂责藻则葬贼怎则藻渊栽皂葬曾冤 辕 益
相变温度孕澡葬泽藻糟澡葬灶早藻贼藻皂责藻则葬贼怎则藻渊栽皂冤 辕 益
孕耘郧 员园园 员愿苑郾 员 远苑郾 猿 远园郾 愿
孕悦酝粤 远园 猿员郾 远圆 远猿郾 员 缘愿郾 苑
孕悦酝月 缘园 源猿郾 圆圆 缘愿郾 源 缘圆郾 远
孕悦酝悦 源园 猿圆郾 圆员 缘远郾 缘 缘员郾 源
摇 摇 从表 员 可知袁聚乙二醇木材复合相变储能材料
的相变焓随着 孕耘郧含量的增加先增加后减少袁并且
都比纯 孕耘郧 要低得多袁其相变焓和纯 孕耘郧 的比例
与 载砸阅计算结晶度结果没有确切规律袁说明杨木在
混合物中不仅起到稀释作用袁而且还影响 孕耘郧的结
晶度渊张小平等袁 圆园园源冤遥 其原因可能是多方面造成
的院首先是 孕耘郧混合木材后袁孕耘郧的质量比下降袁从
而使得相变焓降低袁但这只是表观原因之一曰更深层
次的原因是木材在 孕耘郧相转变温度时相当稳定袁不
仅对相变焓无明显贡献袁而且还成为了 孕耘郧的杂质
相袁影响了 孕耘郧 结晶过程的完善性袁同时增加了结
晶区的瑕疵袁从而使得在更低温度时就可以破坏结
晶区曰与此同时袁孕耘郧 的端羟基以及链中 悦要韵要悦
将会与木材中纤维素尧半纤维素以及脂肪类等复杂
成分通过氢键结合袁相互吸附袁当 孕耘郧 含量达到一
定值渊远园豫 冤后袁过多的 孕耘郧 将会渗透到木材纹孔
中袁使得 孕耘郧链在相变温度范围内其自由度受到严
重限制袁反而出现较低的相变焓值遥 这也是相转变
温度随着 孕耘郧 含量减少逐渐下降的重要原因渊表
员冤遥 基于木材本身的复杂性袁一定含量的聚乙二醇
在木材中很难达到均匀分布袁这也是影响其相变焓
值及相转变温度的一个重要因素遥 综上所述袁含
缘园豫 孕耘郧的聚乙二醇木材复合相变储能材料为最
佳值遥
圆郾 圆郾 圆摇 热重分析摇 图 缘为不同物质的热重分析曲线遥
从图 缘 可知袁随着 孕耘郧 含量的增加袁聚乙二醇木材
复合相变储能材料热稳定性呈现先增加后减少的趋
势袁可能原因如前所述遥 杨木在 缘园 耀 员圆园 益有一个
起始峰袁与大约 缘豫的吸附水失重峰对应袁而吸附
孕耘郧后的聚乙二醇木材复合相变储能材料袁随着
孕耘郧的增加袁几乎不再出现吸附水袁进一步说明了
杨木在吸附 孕耘郧 后袁不仅热稳定性提高袁而且抗吸
湿性也得到一定程度的增加遥 随着 孕耘郧 的增加袁聚
乙二醇木材复合相变储能材料在源园园 益左右残留的
碳物质也逐渐减少袁表明所制备的聚乙二醇木材复合
相变储能材料比杨木具有更加优良的热稳定性遥
圆郾 猿摇 聚乙二醇溶液在木材中的渗透性
图 远 为不同温度下尧含有质量分数为 员园豫聚乙
二醇的无水乙醇溶液对杨木纵向渊粤冤和弦向渊月冤渗
透与时间变化的曲线袁其中袁试材的渗透量采用试材
干质量增加率表示袁计算公式如下院
试材干质量增加率渊孕耘郧豫冤 越 宰 原 宰园宰园 伊 员园园遥
式中院宰为渗透聚乙二醇后干燥恒重的试材曰 宰园 为
杨木试材的干质量遥
猿圆员
林 业 科 学 源愿 卷摇
图 缘摇 不同物质的热重分析曲线
云蚤早援 缘摇 阅栽粤 糟怎则增藻 燥枣 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 泽怎遭泽贼葬灶糟藻泽
葬院孕耘郧曰 遭院孕悦酝粤曰 糟院孕悦酝月曰 凿院孕悦酝悦曰 藻院杨木 孕燥责造葬则郾
图 远摇 不同温度下聚乙二醇的无水乙醇溶液对杨木纵向和弦向的渗透性与时间的关系
云蚤早援 远摇 砸藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 责燥责造葬则 贼则藻葬贼藻凿 憎蚤贼澡 藻贼澡葬灶燥造 泽燥造怎贼蚤燥灶 燥枣 孕耘郧 造燥灶早蚤贼怎凿蚤灶葬造渊粤冤 葬灶凿
贼葬灶早藻灶贼蚤葬造渊月冤责藻则皂藻葬遭蚤造蚤贼赠 葬灶凿 贼蚤皂藻 怎灶凿藻则 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻
从图 远 可知袁不同温度下袁含质量比为 员园豫
孕耘郧的无水乙醇溶液对杨木纵向和弦向都有明显
图 苑摇 试材干质量增加率与时间平方根的关系
云蚤早援 苑摇 砸藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 凿则赠 皂葬泽泽 早葬蚤灶 葬灶凿 泽择怎葬则藻 则燥燥贼 燥枣 贼蚤皂藻
的渗透现象袁并且随着时间的变化呈抛物线状曰如果
横轴取时间的平方根袁那么试材吸附聚乙二醇与时
间平方根呈三段式直线关系渊图 苑冤袁试验公式为 赠
越 葬 垣 遭贼员 辕 圆袁相关系数均在 园郾 怨 以上渊除了员猿园 益吸
附略微低于 园郾 怨 以外冤袁说明试验公式模型合适本
试验遥 有文献渊石丸懮袁 员怨怨远冤报道斜率 遭可作为木
材对液体吸附大小的指标遥 在本试验中袁试材在不
同温度条件下存在三段式吸附导致不同斜率值渊表
圆冤袁并得出以下结论院纵向吸附明显高于弦向吸附曰
高温加热吸附明显高于低温加热吸附曰三段式吸附
中最大吸附时间段为中间时间段遥 影响斜率大小的
因素诸多袁与加热温度大小尧试材吸附方式尧孕耘郧 分
子质量尧分子构造形成的立体障碍尧试材的预处理尧
孕耘郧与试材的亲和性袁溶液酸碱度等相关遥 研究表
明加热温度与试材吸附方式对渗透量影响较大遥 此
外袁公式中的 葬表示试材对溶液的瞬间渗透量遥 从
源圆员
摇 第 怨 期 谢摇 成等院 聚乙二醇木材复合相变储能材料的制备及表征
表 圆 可以发现袁无论哪个阶段吸附袁几乎都是负值袁
说明试材吸附 孕耘郧都是停歇一段时间后才吸入 孕耘郧
的袁间接说明了试材吸附 孕耘郧必须有外加动力袁且为
分段式吸附曰当然也可推测 葬 值大小与加热温度尧试
材吸附方式尧孕耘郧 同试材亲和性及 孕耘郧 分子质量有
关遥 从表 圆没有发现 葬袁遭之间存在确切的关系遥
试材吸附 孕耘郧 出现以上的变化袁可能原因是院
孕耘郧的无水乙醇溶液随着加热温度的升高袁沸腾所
带来的蒸发速率得到增加袁所产生的蒸汽压力和
孕耘郧的无水乙醇浓度也伴随增加袁克服木材微孔
气 原液界面上的毛细管张力也更有效袁限于杨木吸
附 孕耘郧的饱和性袁所以出现了抛物线状吸收曲线的
同时袁也出现了三段式吸收袁而杨木纵向和弦向的差
异与木材本身毛细管与纹理在木材内部方向的分布
以及结构相关遥 综上所述袁试材在 员员园 益条件下进
行吸附 孕耘郧更可控遥
表 圆摇 不同温度下试材三段式吸收的时间分布以及 葬袁遭值
栽葬遭援 圆摇 栽澡藻 则藻早蚤燥灶葬造 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 燥枣 贼澡则藻藻鄄泽藻糟贼蚤燥灶葬造 葬遭泽燥则责贼蚤燥灶 燥枣 贼蚤皂藻 葬灶凿 葬袁遭 蚤灶 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻
吸附阶段粤凿泽燥则责贼蚤燥灶 泽贼葬早藻
纵向吸附 蕴燥灶早蚤贼怎凿蚤灶葬造 葬凿泽燥则责贼蚤燥灶 弦向吸附 栽葬灶早藻灶贼蚤葬造 葬凿泽燥则责贼蚤燥灶
起始时间杂贼葬则贼蚤灶早 辕 皂蚤灶 终止时间耘灶凿 辕 皂蚤灶 斜率渊遭冤杂造燥责藻 截距渊 葬 冤陨灶贼藻则糟藻责贼 起始时间杂贼葬则贼蚤灶早 辕 皂蚤灶 终止时间耘灶凿 辕 皂蚤灶 斜率渊遭冤杂造燥责藻 截距渊 葬 冤陨灶贼藻则糟藻责贼
第一段 云蚤则泽贼 要 怨园 猿郾 源愿 原 员圆郾 员猿 要 怨园 员郾 怨园 原 远郾 园怨
怨园 益 第二段 杂藻糟燥灶凿 怨园 员圆园 怨郾 圆怨 原 远苑郾 怨员 怨园 员圆园 苑郾 圆猿 原 缘缘郾 愿怨
第三段 栽澡蚤则凿 员圆园 要 圆郾 园员 员缘郾 苑愿 员圆园 要 圆郾 猿愿 原 员郾 怨源
第一段 云蚤则泽贼 要 远园 源郾 源远 原 员缘郾 缘远 要 远园 圆郾 苑远 原 愿郾 圆员
员员园 益 第二段 杂藻糟燥灶凿 远园 员缘园 员园郾 园怨 原 缘怨郾 源缘 远园 员缘园 苑郾 猿远 原 源源郾 员猿
第三段 栽澡蚤则凿 员缘园 要 圆郾 愿愿 原 圆园郾 愿圆 员缘园 要 圆郾 圆远 原 员怨郾 圆远
第一段 云蚤则泽贼 要 远园 苑郾 圆猿 原 圆愿郾 园远 要 远园 缘郾 圆缘 原 员怨郾 猿园
员猿园 益 第二段 杂藻糟燥灶凿 远园 员圆园 员员郾 远苑 原 远圆郾 远远 远园 员缘园 苑郾 员员 原 猿猿郾 愿园
第三段 栽澡蚤则凿 员圆园 要 员郾 缘圆 缘园郾 源怨 员缘园 要 员郾 圆怨 猿苑郾 缘员
圆郾 源摇 聚乙二醇木材复合相变储能材料的抗湿性与
尺寸变化
表 猿为杨木试材与聚乙二醇木材复合相变储能材
料在不同浸泡时间下其抗湿性与尺寸变化的关系遥 其
中袁试材尺寸由游标卡尺测量 猿个试件后取平均值曰抗
湿性由含水率和质量损失率表示袁计算公式如下院
试材含水率渊豫 冤 越 宰圆 原 宰猿宰猿 伊 员园园曰
试材质量损失率渊豫 冤 越 宰猿 原 宰员宰员 伊 员园园遥
式中院 宰员 为试材质量曰 宰圆 为试材浸渍一段时间吸附
水后的质量曰 宰猿 为试材加热除水至恒重后的质量遥
并且假设 孕悦酝 中 孕耘郧 全部流失袁 孕悦酝粤袁 孕悦酝月袁
孕悦酝悦 最 大 理 论 质 量 损 失 率 分 别 为 猿苑郾 缘豫袁
猿猿郾 猿豫袁圆愿郾 远豫遥
表 猿摇 浸渍时间与试材抗湿性和尺寸变化的关系
栽葬遭援 猿摇 砸藻造葬贼蚤燥灶泽澡蚤责 遭藻贼憎藻藻灶 葬灶贼蚤燥曾蚤凿葬灶贼 憎藻贼袁 凿蚤皂藻灶泽蚤燥灶葬造 泽贼葬遭蚤造蚤贼赠 葬灶凿 凿蚤责责蚤灶早 贼蚤皂藻
不同试材阅蚤枣枣藻则藻灶贼 皂葬贼藻则蚤葬造泽 浸泡时间陨皂皂藻则泽藻凿 贼蚤皂藻 辕 凿
抗湿性 粤灶贼蚤燥曾蚤凿葬灶贼 憎藻贼渊豫 冤 尺寸变化 杂蚤扎藻 糟澡葬灶早藻渊豫 冤
含水率酝燥蚤泽贼怎则藻 糟燥灶贼藻灶贼 质量损失率酝葬泽泽 造燥泽泽 则葬贼藻 纵向蕴燥灶早蚤贼怎凿蚤灶葬造 弦向栽葬灶早藻灶贼蚤葬造
苑 员园缘郾 猿 原 园郾 圆缘 园郾 苑员 圆郾 苑园
杨木 孕燥责造葬则 缘 怨园郾 苑员 原 园郾 猿圆 园郾 远缘 圆郾 远苑猿 苑员郾 苑源 原 园郾 员缘 园郾 缘猿 圆郾 猿愿
员 远园郾 愿圆 原 园郾 员员 园郾 猿圆 员郾 怨员
苑 缘远郾 员缘 原 猿园郾 圆缘 原 园郾 源怨 园郾 源愿
孕悦酝粤 缘 猿缘郾 员员 原 圆愿郾 猿圆 原 园郾 源怨 园郾 源愿猿 圆猿郾 苑员 原 圆源郾 远员 原 园郾 源怨 园郾 源愿
员 员怨郾 园苑 原 员愿郾 圆远 原 园郾 源怨 园郾 源愿
苑 员园愿郾 圆 原 圆缘郾 怨缘 原 园郾 源愿 园郾 源怨
孕悦酝月 缘 怨园郾 猿圆 原 圆源郾 员猿 原 园郾 源愿 园郾 源怨猿 苑圆郾 源源 原 圆员郾 源员 原 园郾 源愿 园郾 源怨
员 猿缘郾 缘员 原 员苑郾 猿远 原 园郾 源愿 园郾 源怨
孕悦酝悦 苑 员园圆郾 员 原 圆猿郾 源猿 原 园郾 源愿 园郾 源愿
缘 怨缘郾 源苑 原 圆圆郾 员源 原 园郾 源愿 园郾 源愿
猿 苑远郾 缘愿 原 圆园郾 猿员 原 园郾 源愿 园郾 源愿
员 源员郾 员苑 原 员苑郾 源缘 原 园郾 源愿 园郾 源愿
缘圆员
林 业 科 学 源愿 卷摇
摇 摇 由表 猿 可知袁浸泡时间影响杨木试材尺寸稳定
性袁浸泡时间长袁试材含水量增加袁抗干缩系数高袁但
试材吸收溶液量随时间延长而减缓袁因而抗干缩系
数提高也缓慢袁不过其质量损失率并未发生明显变
化袁说明其耐水性较好遥 孕悦酝 尽管具有较为不错的
抗湿性和尺寸稳定性袁其性质与湿材性质接近袁但其
耐水性仍然较差袁随着浸泡时间的增加袁木质复合相
变材中 孕耘郧流失越加严重袁甚至接近完全流失遥 含
量为 远园豫的 孕悦酝 含水率较小袁可能原因如前所述袁
过多的 孕耘郧 将会渗透到木材纹孔中袁影响其吸水
性遥 只要木材中的 孕耘郧不流失袁就具有相当大的耐
腐性袁这是因为处理后的木材细胞壁内缺少足以维
持菌类生存的水分遥 本试验所制备 孕悦酝袁拟在室内
条件下使用袁其尺寸稳定性不受影响的同时袁其耐腐
性相比木材将得到明显的提高遥
猿摇 结论
通过木材的毛细管吸收效应袁物理吸附 孕耘郧袁
制备聚乙二醇木材复合相变储能材料遥 所制备的聚
乙二醇木材复合相变储能材料中木材与聚乙二醇能
很好的相互结合袁并且随着 孕耘郧 含量的增加袁聚乙
二醇木材复合相变储能材料结晶度逐渐增加曰聚乙
二醇木材复合相变储能材料的相变焓出现先增加后
减少袁在含量为 缘园豫 时相变焓值为最大袁达到
源猿郾 圆圆 允窑早 原圆袁热稳定性增加曰木材吸附聚乙二醇主
要为抛物线状三段式吸附遥 聚乙二醇处理后的木材
细胞壁内缺少足以维持菌类生存的水分袁聚乙二醇
木材复合相变储能材料的耐腐性相比木材将得到明
显的提高遥
参 考 文 献
鲍甫成 郾 员怨怨猿郾 木材流体可渗性有效毛细管半径和数量的研究 郾 林
业科学袁 圆怨渊远冤院 缘圆员 原 缘猿园郾
鲍甫成袁 吕建雄 郾 员怨怨圆援 木材渗透性可控制原理研究 郾 林业科学袁
圆愿渊源冤院 猿猿远 原 猿源圆援
胡书春袁 周祚万袁 楚珑晟 郾 圆园园源郾 纳米 孕耘郧 辕 云藻猿韵源 磁流体的制备 郾
西安交通大学学报袁 猿怨渊远冤院 愿园缘 原 愿园愿郾
黄安民袁周摇 群袁费本华袁等 郾 圆园园愿郾 杨木和桉木的二维相关红外光
谱 郾 光谱学与光谱分析袁 圆愿渊愿冤院 员苑源怨 原 员苑缘圆援
李筱莉袁 岳翠银 郾 员怨怨猿郾 聚乙二醇处理的木材尺寸稳定性研究 郾 安
徽农业大学学报袁 圆园渊源冤院 猿缘猿 原 猿缘愿郾
刘付胜聪袁 肖汉宁袁 李玉平袁 等 郾 圆园园缘郾 纳米 栽蚤韵圆 表面吸附聚乙二
醇及其分散稳定性的研究 郾 无机材料学报袁 圆园渊圆冤院 猿员园 原 猿员远郾
邵卓平 郾 圆园园苑郾 木材损伤断裂与木材细观损伤基本构元 郾 林业科
学袁 源猿渊源冤院 员园苑 原 员员园郾
石丸懮 郾 员怨怨远郾 木材杖有機液体瘴相互作用 郾 木材学会誌袁 源圆
渊员圆冤院 员员源缘 原 员员缘缘郾
唐晓淑袁 罗文圣袁 赵广杰 郾 圆园园园郾 东北地区几种主要木材的液体渗
透性 郾 北京林业大学学报袁 圆圆渊缘冤院 愿远 原 怨园郾
吴洪远袁 岳摇 斌袁 沈摇 青 郾 圆园园缘郾 木材在毛细与非毛细管方向的吸
收特征及受液体性质影响的研究 郾 林业科学袁 源员渊缘冤院 员园远 原
员园怨郾
张小平袁赵孝彬袁杜摇 磊袁等 郾 圆园园源郾 固体填料对聚乙二醇结晶性的
影响 郾 高分子学报袁 渊猿冤院 猿愿愿 原 猿怨猿郾
云藻灶早 蕴袁 在澡藻灶早 允袁 再葬灶早 匀袁 藻贼 葬造郾 圆园员员郾 孕则藻责葬则葬贼蚤燥灶 葬灶凿 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤扎葬贼蚤燥灶
燥枣 责燥造赠藻贼澡赠造藻灶藻 早造赠糟燥造 辕 葬糟贼蚤增藻 糟葬则遭燥灶 糟燥皂责燥泽蚤贼藻泽 葬泽 泽澡葬责藻鄄泽贼葬遭蚤造蚤扎藻凿
责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 皂葬贼藻则蚤葬造泽郾 杂燥造葬则 耘灶藻则早赠 酝葬贼藻则蚤葬造泽 葬灶凿 杂燥造葬则 悦藻造造泽袁 怨缘
渊圆冤院 远源源 原 远缘园郾
匀葬憎藻泽 阅 宰袁 月葬灶怎 阅袁 云藻造凿皂葬灶 阅郾 员怨怨园郾 蕴葬贼藻灶贼 澡藻葬贼 泽贼燥则葬早藻 蚤灶 糟燥灶糟则藻贼藻
域郾 杂燥造葬则 耘灶藻则早赠 酝葬贼藻则蚤葬造泽袁 圆员渊员冤院 远员 原 愿园郾
运葬则葬皂葬灶 杂袁 运葬则葬蚤责藻噪造蚤 粤袁 杂葬则蚤 粤袁 藻贼 葬造 郾 圆园员员郾 孕燥造赠藻贼澡赠造藻灶藻 早造赠糟燥造
渊孕耘郧冤 辕 凿蚤葬贼燥皂蚤贼藻 糟燥皂责燥泽蚤贼藻 葬泽 葬 灶燥增藻造 枣燥则皂鄄泽贼葬遭造藻 责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻
皂葬贼藻则蚤葬造 枣燥则 贼澡藻则皂葬造 藻灶藻则早赠 泽贼燥则葬早藻郾 杂燥造葬则 耘灶藻则早赠 酝葬贼藻则蚤葬造泽 葬灶凿 杂燥造葬则
悦藻造造泽袁 怨缘渊苑冤院 员远源苑 原 员远缘猿郾
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酝藻泽澡早蚤灶 孕袁 载蚤 再 孕袁 蕴蚤 再郾 圆园员圆援 哉贼蚤造蚤扎葬贼蚤燥灶 燥枣 责澡葬泽藻 糟澡葬灶早藻 皂葬贼藻则蚤葬造泽
葬灶凿 则怎遭遭藻则 责葬则贼蚤糟造藻泽 贼燥 蚤皂责则燥增藻 贼澡藻则皂葬造 葬灶凿 皂藻糟澡葬灶蚤糟葬造 责则燥责藻则贼蚤藻泽 燥枣
皂燥则贼葬则郾 悦燥灶泽贼则怎糟贼蚤燥灶 葬灶凿 月怎蚤造凿蚤灶早 酝葬贼藻则蚤葬造泽袁 圆愿渊员冤院 苑员猿 原 苑圆员郾
渊责任编辑摇 石红青冤
远圆员