南林陈楚楚《Small》:高透光率、低雾度环保型通明木材可用于节能修建资料!

发布日期:2024-01-24 来源:杏彩官网下载安装

  近年来,经过自上而下法天然木材转化为具有优异才能机械和光学功能的通明木基资料,并进一步扩展其在水处理、光电子、传感和节能修建等范畴的运用研讨受到了广泛重视。木材来源于天然可再生资源,在机械支撑和热屏蔽方面是运用最广泛的修建资料之一。近期,南京林业大学陈楚楚课题组与加拿大英属哥伦比亚大学Orlando J. Rojas教授在不引进任何通明高分子聚合物及胶黏剂的前提下,以脱基质所得木材纤维素骨架为基材,经过纤维素外表氧化及正交层压规划,构建了一种近似各向同性的环保型无胶自粘合通明层合木。与一般玻璃比较,这种通明木材的导热率显着下降(≈0.27 W m−1 K−1),一起兼具高透光率(≈85.4%)与低雾度(≈20%),及近似各向同性的高力学强度(其间,湿强度达128 MPa),预期可作为一种环保型通明资料用于节能修建范畴。

  在不引进任何通明高分子聚合物的前提下,制备所得通明木(单层DATW,多层M-DATW)具有十分杰出的透光功能,其透光率达85%,雾度低至约20%。得益于正交层压规划,得到的M-DATW表现出近似于各向同性的光学功能。

  因为木材的天然各向异性,单层通明木(DATW)沿纤维轴向(L方向)的拉伸强度为126.4 MPa,而垂直于纤维轴向(R方向)的拉伸强度仅为29.5 MPa。如图3所示,经过正交层压规划及微纤丝间的无胶自粘合效应,制备的多层通明木(M-DATW)在力学强度方面表现出近似的各向同性(L方向为157.6 MPa;R方向为138.2 MPa)。

  因为存在丰厚的亲水性羟基,耐水性是纤维素资料在实践运用中需考虑的首要的要素之一。因而,将木材样品浸入水中以研讨其耐水性。如图4所示,经过层压规划取得的M-DATW在L方向上的湿强度为128.3 MPa,在R方向上的湿强度为112.5 MPa,表现出优异的耐水性。除此之外,M-DATW在浸水7天后仍能坚持较好结构稳定性,未出现任何决裂或界面剥离现象。

  为了进一步评价M-DATW的节能效应,运用M-DATW和玻璃别离作为窗户建立模型房子(图5),并将其置于模仿的太阳光下,监测室表里温度。依据成果得出,在继续光照环境下,当室外温度为43℃时,运用M-DATW作为窗户的模仿房子室内温度为27.1℃,而运用玻璃窗的模仿房子内部温度高达34.2℃,阐明本研讨所得通明层合木具有比较好的隔热才能,有利于下降室内能耗,具有必定的节能效应。

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