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。     

超高温热压处理对杉木表面颜色及光泽度的影响

以杉木Cunninghamia lanceolata边材为试样在280～340℃分别热压处理5 s和10 s,研究温度和时间对杉木颜色及光泽度的影响。结果表明:杉木经热压处理后弦切面的明度最低值为45.21,下降了37.9%,径切面的明度最低值为41.91,下降了38.8%,弦切面和径切面色差最大值分别为27.8和27.29。随着热处理温度的升高或时间的延长,明度值下降幅度逐渐增大,杉木表面光泽度上升。弦切面的明度变化率和总体色差随处理条件变化趋势与径切面相似,2项指标之间呈强相关性;平行/垂直于木材纹理的光泽度的最高上升率分别是42.86%和35.42%,变化趋势基本相似,热压时间对光泽度的影响大于热压温度。     

不同染色工艺对杉木边材染色渗透性的影响

酸性染料由于颜色丰富,价格低廉而成为现阶段木材工业常用的染料。木材的染色效果通常与染料的渗透深度和分布均匀性密切相关。为了提高染料的染色效果,同时充分利用丰富的国产速生材,以杉木边材为试材,研究恒温浸渍法、冷热交替法和真空浸注法3种工艺对染料纵向和横向渗透性的影响。结果表明:(1)恒温浸渍法中,横向渗透性随着染液温度升高而增加,纵向渗透性则相反。横向渗透在染液温度为90℃时最大,为0.66~0.94 mm,而纵向渗透在染液温度为28℃时最大,为3.2~4.67 mm。在恒温浸渍中,染料的渗透深度随染色时间的延长呈现出无规则变化;(2)冷热交替法中,染料渗透性介于真空注入与恒温浸渍之间,温度差对横向渗透性的影响远大于对纵向渗透性的影响;相同时间内,交替次数的增加能显著提高染料在横向的渗透性,而纵向渗透性远低于横向渗透性;(3)真空注入中,染料在纵向和横向渗透性均最大,比恒温90℃浸渍2 h提高2.0~3.0倍。     

压缩率对杉木浸注的影响

在5%～40%压缩率范围内的8种条件下,进行杉木压缩处理,分析处理材的渗透性与浸注性能。结果表明:1)压缩杉木的浸注量随着压缩率增大而增大,压力释放即时完成70%以上的浸注量,此后达到最大浸注量的时间,随着压缩率的增大而增加;2)压缩处理能有效改善杉木的渗透性,但压缩率对渗透性影响不显著;3)压缩处理杉木浸注性能的改善,是渗透性提高和可浸注空间增大的共同作用。在工业化生产中,可以通过压缩率来控制浸注量。     

马来酸酐和甘油复合处理对杨木尺寸稳定性的影响

以马来酸酐和甘油为改性剂处理速生杨木,探究马来酸酐质量分数、预处理温度和时间、酯化温度和时间对改性材尺寸稳定性的影响。结果表明,马来酸酐质量分数100%、预处理温度90℃、预处理时间4h、酯化温度100℃、酯化时间4 h时,改性材的抗体积膨胀率最大;红外光谱分析和扫描电镜观察结果表明,马来酸酐与木材和甘油中的羟基发生了酯化反应,形成酯化物,填充细胞壁孔隙,降低孔隙率,故提高了木材尺寸稳定性。     

高温热处理木材工艺的初步研究

以我国杉木木材为试验材料,采用自制小型热处理木材试验装置进行了高温热处理木材工艺试验.结果表明,下述工艺切实可行:待处理木材的含水率应控制在15%以内;在温度升高与高温干燥阶段,迅速升温至100℃,再缓慢升温到130℃干燥到绝干,再迅速升温到热处理目标温度,目标温度一般应控制在180-220℃范围内;保温处理时间根据需要确定,一般为2～4h;在处理过程中应适当喷蒸.处理终了时,降温到80℃,调整含水率到4%～8%,出窑.热处理后的木材具有高尺寸稳定性,可广泛应用于室外建筑、室内装修.     

高温热处理对挪威云杉及泡桐木振动性能和化学组分的影响北大核心

为考察高温热处理对2种乒乓球底板基材常用木材的振动性能及化学组分的影响,采用常压水蒸气为保护介质,对挪威云杉(Picea abies)和泡桐(Paulownia tomentosa)木材进行热改性处理,温度为190、210、230℃,保温时间为2 h,分析不同热处理温度对2种木材振动性能、结晶度及化学官能团的影响。结果表明:热处理后,挪威云杉和泡桐木的化学组分均发生了一定变化,但均未发生某一组分的完全降解;2种木材的结晶度均有所提升,挪威云杉在230℃时显示出最大结晶度增幅(52.15%,+4.13%),而泡桐的最大增幅出现在210℃(42.94%、+6.17%)。高温热处理能有效改善挪威云杉和泡桐木的固有频率f、对数衰减率δ以及比动弹性模量E/ρ。     

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%。     

热水处理对王桉木材干缩率和皱缩的影响

研究了热水处理的温度和时间对王桉（Eucalyptus regnans）木材全干干缩率和皱缩的影响。结果表明：随着处理温度的升高,王桉木材的全干干缩率呈增大的趋势,70℃和80℃时,处理时间对王桉木材的各向干缩率的影响不大;90℃和100℃时,处理时间对王桉木材的各向干缩率影响明显。经100℃热水处理6 h后王桉木材体积、弦向和径向全干干缩率分别增大了78.3%、116.1%和44.4%,分别达到25.5%,18.8%,7.8%。王桉木材的皱缩深度随处理温度的升高显著增大,处理时间对王桉皱缩深度的影响不明显。     

温致变色杨木单板浸渍工艺

以杨木单板为基体,以热敏染料、显色剂、十四醇、增感剂为木材温致变色剂,利用超声波浸渍注入木材的方法制备可逆温致变色杨木单板,研究可逆温致变色杨木单板的浸渍工艺。结果表明:影响试件变色色差(ΔE*)的主要试验因子为超声波功率,方差分析其在0.01水平下对试件ΔE*影响显著;其次为浸渍时间和浸渍温度,方差分析二者在0.01水平下对试件ΔE*影响不显著。最佳浸渍工艺为浸渍温度75.0℃、浸渍时间4.0h、超声波功率120.0W。研制成可逆温致变色杨木单板新产品,杨木单板起始变色温度为26℃,终止变色温度为32℃;温度由26℃升至32℃时,试件由蓝色变成木材本色;温度由32℃降至26℃时,试件由木材本色变成蓝色,达到室温可逆变色的效果。     

浙西低山区森林小气候时空动态特征

利用WeatherHawk全自动气象站对浙西低山区不同林型（杉木林、侧柏林和马尾松林）和杉木林不同空间位置（林外空旷地、林缘、林窗和林内）的太阳辐射强度、大气温度和大气相对湿度进行了连续观测。结果表明：不同林分和林内空间位置太阳辐射强度、大气温度和大气相对湿度日进程呈多峰曲线;太阳辐射强度和大气温度日均值在不同林型内大小顺序为林外空旷地〉杉木林〉马尾松林〉侧柏林,在杉木林不同空间位置的日均值大小顺序为林外空旷地〉林缘〉林窗〉林内,大气相对湿度顺序相反;林外空旷地的3个气象因子日进程晴天呈单峰曲线,阴天表现多峰曲线;林分内3个气象因子波动幅度比林外空旷地小,侧柏林的降温保湿能力最好。     

杉木林地土壤微生物数量的分析研究

对不同年龄、不同生长代数杉木林地及立地条件相同的檫树林地土壤微生物数量的分析表明,①随杉木年龄的增加,林地土壤中的细菌、真菌及微生物总量表现出“低高低”的变化趋势,而氨化细菌数则随年龄的增力。而增加,②细菌、放线菌和微生物总量檫树林地明显高于杉木林地,但各类菌的组成比例均无明显不同,③头栽杉木林地土壤的细菌、放线菌微生物总量及氨化细菌分别是二栽林地的1.52、1．42、1．47和2．79倍,但真菌数量两类林地无差异,从各类菌所占比例来看,只有真菌比例二栽林地有增加的趋势,细菌、放线菌两类林地间无明显不同。     

杉木林地和根际土壤酚类物质分析

为了解杉木林地和根际土壤酚类物质的含量与动态变化，同时也为了和阔叶林地及连栽林地进行比较，作者采样分析了杉木１代、２代以及檫树林地林间和根际土壤的酚类物质。结果显示：①杉木榨树两林木根际土壤总酚含量均显著高于其林间土壤，Ｒ／Ｓ植平均是１．６１和１．６７，但两种林木之间无论是根际土壤还是林间土壤总酚含量无明显不同；②杉木根际土壤游离酚含量显著高于檫树根际土，平均是檫树根际土的１１．９倍；③从１年的动     

亚热带几种森林类型下土壤的理化性质

在福建省邵武市卫闽林场，在本底条件一致的同龄杉木林、马尾松林、天然阔叶林及杉阔混交林林下土壤进行了野外调查和室内分析，结果表明，土壤容量重为天然阔叶林〈杉阔混交林〈马尾松林〈杉木林；总孔隙度和最大含水量为天然阔叶林〉杉阔混交林〉杉木林〉马尾松林；〈０．００１细微颗粒百分含量为阔叶林〈杉阔混交林〈杉木林〈马尾林；土壤ＰＨ伙阔叶林〉杉阔混交林〉马尾松林〉杉木林，速效Ｐ，速率Ｋ，全Ｎ和有机质含量均为阔叶     

杉木、马尾松裸根苗水分关系研究

Water relation parameters of bare-root seedlings of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata Hook.)and Masson pine (Pinus massoniana Lamb.)were measured and changes of root growth potential as well as field survival rate of both species were studied after the bare-root seedlings were exposed in a sunny field condition.the results showed that masson pine had a lower osmotic potential(-2.07Mpa) at turgor loss point and at full turgor(-1.29Mpa),compared with Chinese fir(-1.80Mpa and -1.08Mpa respectively).The parameter Vp/Vo(63.27%) of Masson pine was higher than that of chinese fir (58.03%).This means that Masson pine has a stronger ability to tolerate desiccation,compared to Chinese fir according to analysis of above water relation parameters.Root growth potential and field survival rate decreased with prolonging duration of exposure.The field survival rate of both species was reduced to less than 40% after the seedling being exposed only two hours.Water potentials of -1.60 Mpa and -1.70 Mpa were suggested to be critical values for Chinese fir and Masson pine respectively in successful reforestation.     

人工林杉木与马尾松制浆性能的比较和评价

对人工林杉木与马尾松进行了制浆性能比较,测定了它们的纤维形态和化学组成,优选出最佳蒸煮工艺条件,测定了浆料的物理强度,最后用座标综合评定法来全面评价它们的制浆性能。结果认为,人工林杉木木材制浆性能略优于马尾松。研究结果为杉木在造纸上的应用提供了重要的依据。     

Improving the assessment method of seed vigor in Cunninghamia lanceolata and Pinus massoniana based on oxygen sensing technology

Oxygen sensing technology was employed to study the rapid methods for seed vigor assessment of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) and Masson pine (Pinus massoniana). Firstly, seeds of five lots were performed using accelerated aging (AA) into three vigor levels. Then, four oxygen sensing indices, including increased metabolism time (IMT), oxygen metabolism rate (OMR), critical oxygen pressure (COP), relative germination time (RGT) and the control indices such as laboratory germination indices, dehydrogenase activity (DA), and electrical conductivity (EC) were analyzed by the tests of 15 samples. The results of correlation analysis between these indices and field emergence performances based on two-year and two-spot data showed that RGT and OMR should be indicated as the optimal oxygen sensing indices to rap- idly and automatically evaluate seed vigor of Chinese fir and Masson pine, respectively. On the basis, one-variable linear regression equations were built to forecast their field emergence performances by the two oxygen sensing indices.     

马尾松和湿加松轻基质网袋容器育苗试验

以传统基质（黄心土50％＋森林表土50％）为对照，对马尾松和湿加松轻基质网袋容器育苗进行试验的结果表明：松皮粉100％（A）、松皮粉70％＋锯末20％＋森林表土8％＋杉皮粉2％（B）配方的容器苗高和地径均显著高于对照，容器基质重量最轻；松皮粉50％＋锯末4JD％＋森林表土8％＋杉皮粉2％（C）配方次之，但其单株干物质的总重量最大；松皮粉30％＋锯末60％＋森林表土8％＋杉皮粉2％（D）配方生长表现最差。建议生产上培育马尾松和湿加松轻基质网袋苗时，添加约70％的松皮粉、20％的锯末作为育苗基质。     

从生产力资源利用和养分循环综合评价杉松混交组合

杉木和松树混交试验，都是按６６％杉木加３４％松树（湿地松、加勒比松、热带松、火炬松、晚松）混交组合的，只有对照区是杉木纯林。试验林的密度为２５００株／ｈｍ￣２，其中杉木１６５０株１０．６６ｈｍ，松树８５０株／０，３４ｈｍ￣２。均是一年生实生苗于１９８３年春季造林，小区面积全是０．２ｈｍ￣２。１０年生时进行了生产力调查，并计算了生物能积累，辐射能利用，养分利用效率和归还串等。试验结果表明：杉木火炬松混交林生产力最高达到６．５５ｔ／ｈｎｔａ，养分利用效率好，每吨养分可生产生物量７３ｋｇ／ｈｎａ‘·ａ：杉木加勒比松混交林辐射能利用率最大达到３．９７％，生物能积累总计为１７３３６ｋＪＪｍ２·ａ，养分归还率最好达到４．８６％。从生产力、辐射能利用率、养分利用效率和养分归还率等综合比较，得分由大到小的顺序是：杉木晚松混交林）杉木加勒比松混交林杉木湿地松混交林杉木火炬松混交林杉木热带松混交林）杉木林。总之，经营杉松混交林经济效益优于杉木纯林。     

Crystalline structure of heat-treated Scots pine [<Emphasis Type="Italic">Pinus sylvestris</Emphasis> L.] and Uludağ fir [<Emphasis Type="Italic">Abies nordmanniana</Emphasis> (Stev.) subsp. <Emphasis Type="Italic">bornmuelleriana</Emphasis> (Mattf.)] wood

The aim of this study was to determine changes in crystallinity and crystalline unit cell type of heat-treated Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Uludağ fir (Abies nordmanniana stev. subsp. bornmuelleriana Mattf.) wood samples by means of FT-IR spectroscopic method. Heat treatment was applied on the test samples in an oven at three different temperatures (120, 150, and 180°C) and for two different periods of time (6 and 10 h) under atmospheric pressure. It was designated that crystallinity of both Scots pine and Uludağ fir wood samples increased during heat treatment depending on the duration. However, monoclinic structure in crystalline unit cells of Scots pine and Uludağ fir wood samples converted to triclinic structure when heat treated. It was estimated that monoclinic structure was dominant in the crystalline unit cell. It was established that the crystalline structure of Scots pine wood samples was more affected by heat treatment than that of Uludağ fir wood samples.