高温热处理对色木尺寸稳定性的影响

采用高温高湿-干燥-炭化工艺,以处理温度、处理时间、汽蒸时间和干燥基准为因素,L9(34)设计实验方案研究色木炭化材尺寸稳定性。结果表明:热处理可以明显降低木材的线性湿涨率和体积湿涨率,提高木材的尺寸稳定性;随着处理温度的升高、处理时间和汽蒸时间的延长,色木的体积湿涨率均降低;其中处理温度的影响程度最大。在本次试验中,与对照材相比,通过高温高湿处理可以使色木的弦向湿涨率降低26%～59%,径向湿涨率降低22%～66%,体积湿涨率降低31%～67%。     

白橡锯材热压干燥特性与工艺研究

以白橡锯材为研究对象,采用热压机对其进行热压干燥处理,系统研究了热压温度、热压压力和试件宽度等因素对白橡木材干燥特性、颜色、吸湿性和尺寸稳定性的影响规律,获得了优化的热压干燥工艺。研究结果表明:采用热压干燥法可以实现白橡木的快速高效干燥,随着热压温度的升高,木材干燥速度显著加快,颜色逐渐加深,热压压力和试件宽度对干燥速率和颜色的影响不明显;热压干燥可以显著减小白橡木材的平衡含水率(EMC)和湿胀率,提高其尺寸稳定性,且随着热压温度的升高,白橡木材EMC和湿胀率降低,热压压力和试件宽度对木材EMC和湿胀率无明显影响;与对照材相比,热压干燥白橡木材的EMC降低9.97%~33.67%,径向和弦向湿胀率分别降低8.54%~33.96%、11.26%~30.02%;白橡木材的优化热压干燥条件为:热压温度为140~150℃热压压力为0.1 MPa,板材宽度为自然宽。     

热处理对毛白杨物理力学性能的影响

以毛白杨为研究对象,采用不同温度(160、180、200℃)、处理时间为3 h的热处理工艺,探讨了热处理对毛白杨物理力学性能的影响。与未处理材相比,毛白杨处理材的重量减少了2.0%~5.6%,绝干密度降低了18.8%~22.2%,弦向湿胀率降低了22.8%。试验结果表明:随着温度升高,木材重量逐渐降低,密度减小,抗胀性提高,尺寸稳定性提升,表面材色变深;处理材木材细胞壁的纵向弹性模量和硬度随温度的增加呈先降低后增大的趋势。     

真空热处理对家具用奥克榄木材物理力学性能的影响

热处理是提高木材尺寸稳定性的有效方法之一,目前热处理主要针对室外等较恶劣的用材环境,采用高温(200℃)处理。针对家具材装饰性要求高、使用环境变化较温和等特点,以家具常用材奥克榄木材为实验材料,研究真空(≤0.06 MPa)条件处理后奥克榄木材物理力学性能的变化,以确定适用于家具用材的真空低温热处理工艺。将奥克榄木材以0.06 MPa、不同温度(120,140,160,180,200℃)处理5 h,测定不同处理温度下木材的全干密度、湿胀率、干缩率、色差、抗弯弹性模量、抗弯强度、冲击韧性及硬度变化,并比较低温(120,140,160℃)和常规温度(180,200℃)处理及未处理奥克榄木材的物理力学性能。结果表明:物理性质方面,随温度升高,奥克榄材色加深,处理后奥克榄与未处理材相比,色差值ΔE为6.1～25.9;全干密度随处理温度呈波动状态变化,在200℃处理时达最低值,较未处理材下降30.9%;干缩率、湿胀率均明显下降,但在120℃升高至140℃、160℃升高至180℃时变化幅度较小。力学性能方面,随炭化温度升高,抗弯强度、抗弯弹性模量先增大后减小;冲击韧性降低,140℃之后变化幅度趋缓,200℃时降幅最大为52.42%;不同温度热处理后的端面硬度较未处理材均有所上升,径、弦变化不明显。与常规热处理和未处理处理材相比,真空低温热处理可改善木材的尺寸稳定性,降低炭化对于木材材色变化的影响,且不明显降低木材的力学性能。     

高温热处理对UF树脂改性杉木吸湿性和耐湿尺寸稳定性的影响

以脲醛(UF)树脂改性杉木为研究对象,采用高温过热蒸汽对其进行热处理,系统研究了热处理温度和时间对UF树脂改性杉木吸湿性和耐湿尺寸稳定性的影响规律。结果表明:与杉木对照材相比,UF树脂改性杉木吸湿性降低,耐湿尺寸稳定性提高;高温热处理能降低UF树脂改性杉木的吸湿性,提高其耐湿尺寸稳定性;与热处理时间相比,高温热处理温度对UF树脂改性杉木的吸湿性和耐湿尺寸稳定性的影响更大,随着热处理温度的升高,UF树脂改性杉木的平衡含水率、弦向湿胀率、径向湿胀率和体积湿胀率均呈先下降后升高的趋势;与杉木对照材相比,热处理UF树脂改性杉木的平衡含水率、弦向、径向湿胀率和体积湿胀率最大分别降低了39.00%、62.02%、69.89%、59.99%;与未经热处理的UF树脂改性杉木相比,热处理UF树脂改性杉木的平衡含水率、弦向、径向湿胀率和体积湿胀率最大分别降低了28.71%、53.42%、65.85%、54.32%。     

沙浴热处理杉木及其物理力学性能研究

以杉木为材料,通过沙浴和气相介质进行热处理,检测其炭化木材物理、力学性能和颜色等,借助XRD和FTIR分析不同热处理方法致木材性能差异的原因,以期探索沙浴炭化木材的可能性。结果表明:当热处理温度和时间相同时,沙浴热处理试件尺寸稳定性高于气相介质热处理;处理温度为220℃,时间4 h时,两种介质处理试件的尺寸稳定性均达到了最好状态,其中气相介质热处理杉木弦向线湿胀率最小为1.885%,比未处理材降低35.45%,沙浴热改性处理杉木弦向线湿胀率最小为1.923%,比未处理材降低36.16%。沙浴热改性处理杉木木材强度折损较气相介质热改性处理材更多。热处理温度和时间相同时,气相介质处理材颜色变化小于沙浴热改性处理材。热改性处理导致杉木材结晶特性和三素成分发生变化,其中沙浴热处理导致杉木材中半纤维素发生明显降解。     

蒸汽热处理马尾松木材工艺初探

以浙江本地的马尾松为试材,采用自制的小型热处理木材实验装置进行高温热处理木材工艺实验.通过对热处理前后马尾松木材力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度、热处理时间以及升温速度对其性能的影响.研究结果表明:热处理温度对热处理马尾松木材的抗弯强度有显著影响,经热处理后的马尾松木材与未处理材相比,其顺纹抗压强度下降了1.823%~11.084%,抗弯强度下降了0.259%~34.451%,体积干缩湿胀率也有所降低.经综合分析并考虑到热源损耗及尺寸稳定性,得出马尾松木材的热处理最佳工艺为:热处理温度190℃,热处理时间2h,升温速度15℃/h     

中温炭化木材的化学组分及物理力学性能变化北大核心

为解决家具企业用材的开裂变形问题,提高其尺寸稳定性,以美国白蜡木(Fraxinus americana)素材及炭化材为研究对象,测定了炭化材化学组分含量及物理力学性能的变化。结果表明:炭化材的纤维素和综纤维素含量降低,综纤维素含量降低更明显,苯醇抽提物含量增加;热处理炭化使木材密度、干缩率、吸湿膨胀率及平衡含水率明显降低,木材尺寸稳定性改善;炭化材力学强度降低不明显,不影响其作为家具用材的使用。因此,对美国白蜡木进行125℃、10 h的炭化处理,可以满足家具用材的需求,炭化效果理想。     

炭化木物理力学性能的研究

以速生杉木为原料制备炭化木,主要研究了炭化工艺条件对炭化木(又称热处理木)物理力学性能的影响。研究表明:当热处理温度由常温增加至220℃时,炭化木材色逐渐变深,含水率逐渐降低,由13.40%降至4.89%,吸水性能较大幅度降低,由未处理素材的1.616%降至0.879%,同时密度由未处理素材的0.368g/cm~3减小至0.326 g/cm~3,静曲强度下降约25%左右,弹性模量先增加后减小,减小量约4%左右,冲击韧性也先增加后减小,减小量约42%左右,受热处理条件影响程度较大,而且木材干缩和湿胀系数明显下降,较大程度提高了木材的尺寸稳定性。     

预压缩处理施胶技术提高杨木重组木尺寸稳定性的研究

高性能重组木制造技术可将速生材制造成具有高强度和天然木材纹理结构的新型木材,从而提高速生材的附加值。然而,采用此技术制备的重组木虽然尺寸稳定性显著高于传统工艺制备的重组木,但是仍不能满足室外用材的需求。为提高室外用重组木的尺寸稳定性,采用预压缩处理施胶技术对木单板施胶后制备高性能重组木,通过扫描电镜、压汞仪、激光共聚焦显微镜和超景深显微镜,研究了预压缩处理施胶技术对木单板和重组木的形貌和胶液分布的影响,及其对重组木尺寸稳定性和力学性能的影响。研究结果表明:预压缩处理施胶技术增大了木单板的比表面积,使胶液在单板和重组木中分布更均匀,而且显著降低了重组木的吸水厚度膨胀率(TSR)和吸水宽度膨胀率(WSR)。在63℃/24 h的水煮测试中,TSR和WSR相比未处理材分别降低43.34%和12.82%;在28 h循环测试中,TSR和WSR相比未处理材分别降低50.94%和51.48%。因此,采用预压缩处理施胶技术制备的重组木尺寸稳定性相比未处理材显著提高。同时,重组木的静曲强度、弹性模量和剪切强度相比未处理材分别提高1.63%,12.15%和21.34%。     

脲醛树脂浸渍轻木改性工艺及性能研究

对脲醛树脂（UF）浸渍改性轻木木材工艺、超临界CO2处理对轻木木材的浸渍性影响以及浸渍改性轻木木材的物理力学性能进行了研究。不同超临界CO2处理和浸渍工艺条件对改性材的增重率、体积湿胀率和顺纹抗压强度均有影响,与其素材相比,浸渍改性轻木木材的尺寸稳定性和力学性能显著提高,在显微镜下观察到有较多树脂分布在导管和木射线细胞中。     

高温热处理对木材吸湿性和尺寸稳定性的影响

在4个不同温度和时间水平下,对人工林杉木木材进行高温热处理,研究了处理温度和时间对木材吸湿性和尺寸稳定性的影响规律。结果表明:高温热处理可以显著降低木材平衡含水率、吸水率和体积膨胀率,提高尺寸稳定性;随着处理温度的增加和处理时间的延长,杉木平衡含水率、吸水率和体积膨胀率降低;与处理时间相比,处理温度对平衡含水率、吸水率和体积膨胀率的影响程度更大。在本研究范围,与对照材相比,通过高温热处理可以使杉木平衡含水率降低17.73%~66.74%,吸水率降低33.99%~64.00%,体积膨胀率减少36.7%~69.30%。     

交联壳聚糖/聚乙烯醇的制备及其在竹材中的构建

以戊二醛为交联剂制备壳聚糖/聚乙烯醇互穿聚合物,并对其溶胀性进行表征。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究聚合物的微观形貌和化学结构特征。将戊二醛、壳聚糖及聚乙烯醇混合后通过真空浸渍的方式注入竹材中并发生交联反应,测试处理材的干缩湿胀和防霉防腐性能。结果表明:壳聚糖可均匀分散在聚乙烯醇中,成膜均匀,两者相容性较好;处理材在浸水-干燥3次循环下干缩率为6.9%~7.4%,在吸湿-干燥3次循环下的干缩率为1.4%~1.5%,吸水和吸湿抗胀率最高达34.5%;壳聚糖/聚乙烯醇互穿聚合物在竹材中的构建提高了竹材的防霉和防腐效果。未处理材在试验开始后霉菌便迅速长满,处理材霉菌孢子萌发推迟,生长缓慢,处理后竹材经褐腐菌密粘褶菌和白腐菌彩绒革盖菌侵染后的质量损失率为10.0%和5.4%,与未处理材相比分别减少了8.0%和8.1%。竹材内原位构建壳聚糖/聚乙烯醇聚合物网络,既能够提高竹材的尺寸稳定性,又增加了竹材的防霉和防腐性能,同时为解决竹材尺寸稳定性差和易霉变腐朽问题提供新途径。     

原竹增强空心刨花板材性分析及其轴向抗压稳定性设计

以小径级原竹为增强材料,改善空心刨花板(EP)主要物理力学性能。同时,通过LVL和胶合板,对原竹增强刨花板进行覆面改性,为新材料的开发利用提供参考。通过对复合材料物理、力学指标进行测试,评定材料性能。并基于欧拉公式,对其作为轴向抗压材料进行稳定性设计。结果表明:原竹结构对EP材性有显著性影响,力学性能和尺寸稳定性均显著提高。其中,竹青对复合材料的内结合强度(IB)具有一定影响;原竹和覆面材料的加入可综合改善EP尺寸稳定性。不同覆面材料对吸水厚度膨胀率(TS)影响不显著,但对长度方向尺寸变化(LDC)影响显著;LVL改性材(LBRP)抗弯性能优于胶合板改性材(PBRP)。其中LBRP材料静曲强度(MOR)达到37.84 MPa,弹性模量(MOE)达14 577 MPa;不同覆面材料对MOR和MOE均有显著影响,但对MOE影响更为显著。此外,通过理论设计和计算,得到了轴向抗压材料的安全设计参考值范围。     

蓝变杨木重组木尺寸稳定性及胶合界面微观表征

为了考查杨木蓝变对重组木尺寸稳定性的影响,以蓝变端部材(LD)、蓝变中部材(LM)、普通端部材(PD)、普通中部材(PZ)4组重组木为研究对象,对比了4组重组木尺寸稳定性的差异,并运用胶合界面荧光显微分析探讨了这种差异的原因。结果表明,4组重组木的纵向湿胀率和干缩率均小于0.50%,LD、LM的宽度湿胀率和干缩率在0.50%～2.40%之间,PZ、PD在1.50%～2.90%之间;LD、LM厚度湿胀率和干缩率为2.00%～5.00%,PZ、PD为3.30%～6.80%。4组重组木的胶层百分比从大到小依次为LM(79.81%)、LD(59.83%)、PZ(47.42%)、PD(39.36%)。当胶合强度一定时,胶层面积百分比与湿胀率成负相关,蓝变重组木的尺寸稳定性最好。     

国内外木材热处理技术研究进展及展望

介绍了国内木材热处理的工艺研究进展,并从尺寸稳定性、耐久性和物理力学性能方面介绍了热处理木材材性及机理研究进展,提出我国木材热处理技术应寻求热稳定性好、价格低廉、能耗少的导热媒质,以降低成本;设计合理的热处理没备,提高设备的自动化水平;平衡和调节处理设备,寻求尺寸稳定增加、耐久性提高与强度降低的平衡点,从而获取性能更好的产品.     

3种竹材重组材耐老化性能比较

竹材重组材生产工艺简单、产品性能好、用途广,近年发展迅速。本文采用欧洲标准BSEN1087—1人工加速老化方法对冷压、热压、炭化热压三种工艺生产的竹材重组材进行了耐老化性能测试,并对测试数据进行分析、比较。结果表明：热压炭化竹材重组材老化前后的24h＊gt．水率、24h吸水厚度和宽度膨胀率均低于其他两种工艺生产的竹材重组材;热压炭化材与热压材耐老化处理后的弹性模量、静曲强度下降趋势和下降幅度差异不大,冷压材下降幅度最大;3种板材老化过程中内结合强度的变化情况差别不很明显,下降趋势和下降幅度基本一致。     

热处理对竹基纤维复合材料性能的影响

毛竹竹材的纤维化单板经高温处理后,热压制备成竹基纤维复合材料(BFC).分析热处理对纤维化竹单板化学性能的影响及热处理对BFC表面颜色、尺寸稳定性、力学性能的影响.结果表明:纤维化竹单板经热处理后,其综纤维素和d-纤维素的含量相对于未处理材显著降低,其中半纤维素含量降幅最大；热处理后竹材的pH值相对于未处理材显著降低,碱缓冲容量显著增大,而酸缓冲容量降低.由纤维化竹单板经热处理后制备的BFC,表面颜色变深,吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率相对于未处理材显著降低,尺寸稳定性得到改善；材料的静曲强度和水平剪切强度相对于未处理材显著降低,且随着蒸汽压力的增大和热处理时间的增长呈逐渐降低的趋势,而弹性模量变化不显著.     

温度对竹塑复合材料尺寸稳定性的影响

讨论了用竹纤维与回收高密度聚乙烯(HDPE)为原料生产的竹塑复合材料在不同温度下的尺寸稳定性。结果表明:在52℃和65℃的温度条件下,竹塑的线膨胀率是厚度方向>宽度方向>长度方向;温度对杂竹/回收PE尺寸稳定性的影响大于对楠竹/回收PE的影响。在-29℃和-40℃的负温度条件下,温度的降低影响竹塑材料的收缩率,其规律是厚度收缩率>宽度收缩率>长度收缩率。在相同条件下,杂竹/回收PE材料受温度的影响较大,而楠竹/回收PE尺寸收缩率较小。     

聚乙烯蜡浸渍处理对纤皮玉蕊木物理力学性能影响北大核心

浸渍改性是提高木材尺寸稳定性方法之一,选用聚乙烯蜡为浸渍液,家具常用材纤皮玉蕊木为原料,通过高温高压浸渍(温度150℃,压力1 MPa),研究聚乙烯蜡浸渍时间(8、18、24 h)对纤皮玉蕊木的全干密度、湿胀率、干缩率、色差、硬度、抗弯强度和抗弯弹性模量等性能指标的影响。结果表明:随着浸渍时间的增加,全干密度先提高后减小,在8 h时全干密度达到最大值,较未处理材提高了37.40%;径向、弦向、体积的湿胀率和干缩率随着浸渍时间增加而逐渐下降,尺寸稳定性明显提高;随着浸渍时间的增加,纤皮玉蕊木材色加深,但区别不大;弦向、径向、端面的硬度和浸渍时间成正比;抗弯强度和抗弯弹性模量随着浸渍时间先增大后减小,浸渍8 h效果好。与未处理材相比,浸渍处理可以改善木材的尺寸稳定性,使木材材色加深,硬度和抗弯强度明显提高。