高熔点石蜡处理木材的物理和力学性能

为了提高木材的防水性和力学性能,以两种高熔点费托蜡2120和3105H为改性剂,在熔融状态下通过真空加压的方式处理杨木和辐射松,系统分析了石蜡处理对木材的密度、吸湿吸水、表面接触角、抗弯强度、冲击强度等性能的影响。结果表明:与未处理木材相比,费托蜡处理木材的密度提高约2倍,吸水和吸湿速率下降,吸水和吸湿总量分别降低约70%和50%,动态水接触角增加到100°左右且保持稳定,处理材的疏水性明显增强。费托蜡浸渍处理可提高木材抗弯强度和表面强度分别达62%和30%,对冲击强度没有负面影响。由此得出:两种费托蜡可以有效提高木材的防水效果,增强木材强度,提升人工林杨木和辐射松木材材质。     

户外用蜡浸注木工艺及物理力学性能

为提高木材在户外应用性能,采用性质稳定的高熔点聚乙烯合成蜡对户外常用木材进行高压浸注处理,研究了蜡浸注木材的物理力学性能。结果表明:蜡处于熔融状态时性质稳定、黏度小、流动性好,在压力下易渗入木材孔隙;木材蜡渗透性是蜡浸注量的决定性因素,樟子松和辐射松木材蜡渗透性较好,欧洲云杉和白云杉较差,柳叶桉居中;浸注蜡可使木材硬度、弹性模量略有提高,使木材横纹抗拉强度、抗弯强度和吸水性显著降低;采用3阶段浸注工艺可使樟子松和辐射松木材全截面含蜡,含蜡量分别为40.21%和41.45%;樟子松和辐射松蜡浸注木抗冻融性能及抗紫外光老化性较好,可应用于户外木结构工程。     

氮羟甲基树脂与糠醇处理杨木紫外加速老化的性能1）

用二羟甲基二乙烯脲（ DMDHEU）和糠醇（ FA）复配处理后,杨木的质量增加率为14．8％～375．％,并系统研究了改性处理对木材紫外加速老化性能的影响。光电子能谱（ XPS）分析表明,随着老化时间的增加,未处理材表面O1s数量增加,XO/XC 较老化前增加36．9％;经10％、20％和30％药液处理木材老化后表面的XO/XC 分别增加20．5％、25．5％和14．7％。红外吸收光谱（ FTIR）分析显示,老化2000 h后处理材在1700、1075 cm－1两处的吸收峰明显比未处理材弱,说明DMDHEU和 FA处理杨木能够减缓紫外光造成的老化。老化后的木材颜色都变深,未处理材的色差随着老化时间逐渐增大,处理材在开始的500 h色差迅速增加,之后趋于稳定。以上结果表明, DMDHEUF/A 处理能有效改善杨木的抗老化性能。     

热处理-注蜡联合处理对大果紫檀材性的影响

以红木大果紫檀(Pterocarpus macrocarpus Kurz.)为试材,对其进行热处理、热处理-注蜡联合处理,研究不同处理方式对大果紫檀颜色变化、力学性能、平衡含水率及尺寸稳定性的影响。结果表明:长时间注蜡处理加深了木材颜色,所有处理方式中热处理-注蜡联合处理材颜色变化最大,热处理-注蜡联合处理材抗弯强度降低最小,注蜡有助于提高木材的抗弯强度;热处理-注蜡与150℃、3 h热处理后木材的平衡含水率大体相当,与未处理材平衡含水率相比降低了约13%;4种处理条件都能提高木材的尺寸稳定性。与未处理材相比,低湿度(35%)条件下180℃、3 h处理后试件弦向膨胀率降低幅度最大,约为37.8%,130、6 h热处理-注蜡后试件的膨胀率降低幅度约为30.0%;高湿度(90%)条件下180℃、3 h热处理后试件降低了约21.7%,130、6 h热处理-注蜡处理材降低了约31.1%。经过热处理后再进行注蜡,蜡液更容易进入木材并和木材组分相互作用,相对直接注蜡效果更好。热处理-注蜡联合处理能够有效提高大果紫檀木材的尺寸稳定性,对力学性能影响较小,是一种有效的木材改性技术。     

蔗糖/氮羟甲基树脂改性速生林木材的力学性能

以蔗糖为改性主剂、二羟甲基二乙烯脲(DMDHEU)为交联剂对人工速生林木材——杨树和辐射松进行改性处理,系统评价了蔗糖/DMDHEU水溶液真空加压浸渍和高温干燥固着处理对木材的表面能、胶合强度、抗弯强度、抗拉强度、握钉力、抗劈力等力学性能的影响。结果表明:与素材相比较,改性处理并不改变木材的表面自由能,木材的胶合性能未受影响。由于密度增加,改性杨木和辐射松的抗弯弹性模量提高了51%和84%,握钉力增加幅度达32%和115%。然而,改性处理导致木材的抗拉强度、抗剪切强度、抗劈力都有不同程度的下降。综上所述,该处理工艺获得的杨木和松木具有改善的粘、钉组装集成能力,但要避免用于承受高载荷的部件。     

加速老化对高温热处理人工林杉木木材性能的影响

对在N2介质中160-220℃热处理4 h的人工林杉木木材与对照材分别人工加速老化250、500和1 000 h,研究老化前后木材的表面颜色、光泽度、弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)的变化。结果表明,对照材老化后,色差(△E*)增大,其它性能降低,且随着老化时间的延长变化幅度增大;热处理材老化后除表面光泽度增大外,其余性能的变化与对照材类似,但变化趋势与幅度随热处理温度与老化时间而异。在相同的老化时间内,热处理温度升高,各性能的变化减小,影响最大的是力学性能,最小的是明度指数(L*)与△E*,光泽度居中;相同温度处理的试材,各性能随老化时间的变化不一,但随着热处理温度的升高,老化时间对试材性能变化的影响减小。总体而言,高温热处理材在老化过程中,其表面颜色、光泽度以及力学性能的变化低于对照材。     

TiO2/PDMS增强表面热改性木材耐老化性的协同效应

目的表面热改性木材是一种常见的室外用木材,但易受光照和水分的作用发生老化现象,这在一定程度上限制了它的应用。因此,探究一种有效可行的改性方法提高表面热改性木材的耐老化性能十分必要。方法本研究采用二氧化钛(TiO₂)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)单独或复合处理作为表面热改性的预处理手段,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)测试其微观结构和表面物质的变化,探讨了不同处理手段对于提高表面热改性木材耐老化性能的改性效果及其作用机理。结果TiO₂或PDMS单独改性处理不能有效提高表面热改性材的耐老化性能。TiO₂/PDMS复合改性处理有效提升了表面热改性材在老化过程中的颜色稳定性、疏水性能和耐磨性能,这是TiO₂的紫外屏蔽效应和PDMS的防水效应共同作用的结果。木材表面形成的纳米TiO₂能够散射、反射和吸收紫外光,防止木材内部组分因吸收紫外光发生剧烈降解,PDMS可减少TiO₂颗粒因水分和摩擦影响而产生的流失。结论TiO₂/PDMS复合改性处理对改善表面热改性材耐老化性能具有协同作用。      

纳米ZnO改性蜂蜡处理缅甸花梨木材表面性能

为了提升传统烫蜡工艺处理后木材的表面性能,采用3种质量分数(0.5%、1.0%、2.0%)的纳米ZnO分别对烫蜡原料蜂蜡进行共混改性,并按照传统烫蜡工艺对缅甸花梨木试件进行表面改性蜂蜡烫蜡处理。采用扫描电子显微镜和能谱仪对处理材的微观形貌及纳米材料分散情况进行表征,通过分析处理材表面的耐紫外老化性、疏水性及抗菌性,探讨不同纳米ZnO含量对烫蜡后木材表面性能的影响。结果表明:经纳米ZnO改性蜂蜡烫蜡后的木材表面的颜色稳定性、疏水性和抗菌性均得到了明显改善。质量分数为1%的纳米ZnO改性蜂蜡处理材的表面性能最佳;96 h紫外老化后,其总色差较纯蜂蜡处理材降低了42%,接触角始终保持在102°以上;具备了显著的抗菌性,抑菌率可达65%。纳米 ZnO改性蜂蜡烫蜡后的木器颜色能够持久稳定,对于烫蜡木器使用范围的扩展具有重要意义。      

不同水基防腐剂处理木材的表面自由能

该研究中测定了蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺和甘油等4种参照液体在不同水基防腐处理（包括铬化砷酸铜CCA以及另外两种商品名为NW和NS的处理）后的木材表面所形成的接触角，并根据酸碱作用理论计算得到其表面自由能及其两个分量——Lifshiz van der Waals（LW）分量和酸碱作用（AB）分量.结果表明，NW和CCA处理使木材表面的疏水性有所增加，而NS处理由于早材的水分渗透速率加快总体表现为亲水性增加.利用蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺这3种参照液体计算得到的未处理早材、未处理晚材、CCA处理早材、CCA处理晚材、NW处理早材、NW处理晚材、NS处理早材和NS处理晚材的表面自由能分别为43.1、44.5、43.4、45.1、49.4、40.6、46.0和40.9 mJ/m[[sup]]2[[/sup]].由此可见，CCA处理材的表面自由能接近于未处理材，而经过NW和NS处理后，早材和晚材的表面能都有一定程度的变化，但对于木材整体来说表面自由能仍接近于未处理材.      

纳米氧化锌改性木塑复合材料的抗老化性能

通过不同时间紫外老化处理纳米氧化锌改性木塑复合材料,分析老化前后试样颜色和弯曲强度的变化,结合 SEM和 FTIR 探讨复合材料的老化机制,分析不同含量纳米氧化锌对木塑复合材料抗老化性能的影响。结果表明：紫外老化处理后复合材料表面颜色发生变化,添加纳米氧化锌后能够改善颜色变化;老化1500 h 后空白试样的弯曲强度下降19．08％,添加1％、2％、3％、4％、5％的试样的弯曲强度分别下降15．04％、13．60％、13．71％、12．00％、14．09％;通过 SEM观察老化处理后复合材料发现其表面出现裂纹,FTIR 分析得出老化后复合材料表面发生氧化。     

FRW阻燃处理木材的颜色和涂饰性能

ＦＲＷ阻燃木材与未处理木材的颜色与涂饰性能的对比研究。旨在评价ＦＲＷ阻燃处理对木材这两方面性能的影响。试验测定了红松和紫椴两种木材经ＦＲＷ处理前后及其涂饰前后的色度指数。并用Ｌ＾＊ａ＾＊ｂ＾＊色空间评价其变化。结果表明,ＦＲＷ处理对木材本身的颜色基本无影响。     

蔗糖与二羟甲基二乙烯脲浸渍压缩杨木单板的性能评价

以蔗糖为细胞壁充胀剂,二羟甲基二乙烯脲(DMDHEU)为交联剂对速生软质杨木单板进行浸渍处理和热压固化定型,通过细胞壁化学改性和细胞腔物理压缩协同作用,实现低载药量下单板的密实增强。系统评价了蔗糖和DMDHEU浸渍压缩对所制备单板的回弹率、密度、硬度、表面颜色和力学强度等物理力学性能的影响。结果表明:5%蔗糖和10%DMDHEU浸渍压缩的杨木单板经5个水饱和—干燥循环和1次水煮测试后压缩回弹率为23%,表面密度提高至0.71 g/cm3,达到硬质阔叶材水平,表面硬度比素材增加2倍,单板颜色从暗灰色变为明亮的金褐色,水性涂料在浸渍压缩表面的漆膜附着力显著提高。综上所述,低质量分数蔗糖和DMDHEU浸渍压缩后的杨木单板具备作为复合地板优质表板的潜能。     

IPBC高效液相色谱分析方法及处理材抗流失性能

  目的  为了探究3-碘-2-丙炔基?丁基氨基甲酸酯（IPBC）制剂的抗流失性能,本研究建立IPBC含量的高效液相色谱（HPLC）分析方法,并对各处理材流失液中的IPBC含量进行测定,旨在确定IPBC制剂的抗流失性能。  方法  采用紫外检测器及C₁₈色谱柱（150 mm × 4.6 mm（内径）,5 μm）,通过对检测波长、流动相组成及配比、柱温及流动相流速等色谱条件进行优化,确定分析IPBC的色谱条件,采用外标法对IPBC标准溶液进行检测,进行标准曲线相关系数、精密度、准确度等分析;参照国家标准GB/T 29905—2013《木材防腐剂流失率试验方法》进行流失试验,用所建立的分析方法测定各处理材中IPBC的流失率。  结果  HPLC检测IPBC含量的色谱条件为:乙腈–水（体积比为60∶40）为流动相,流速为1.0 mL/min,紫外检测波长为200 nm;IPBC标准溶液在5 ~ 80 mg/L浓度范围内,HPLC标准曲线的相关系数为0.999 4,标准偏差0.05%,变异系数0.50%,样品的添加回收率为99.5% ~ 100.4%;马尾松和辐射松处理材中IPBC的流失率随着IPBC浓度的增加而降低,马尾松的流失率为0.11% ~ 1.99%,辐射松的流失率为0.10% ~ 0.48%,毛竹处理材中IPBC的流失率随着IPBC浓度的增加而增加,流失率为3.11% ~ 7.08%;IPBC制剂处理材的平均流失率高于IPBC/PPZ-TEB复合制剂处理材的平均流失率;微乳D制剂处理材IPBC的流失率高于IPBC乙醇溶液处理材的流失率;经过木蜡油表面涂饰的IPBC制剂处理材的流失率低于未涂饰的IPBC制剂处理材的流失率。  结论  采用HPLC测定IPBC的含量,标准曲线相关系数好,精密度和准确度高,可用于IPBC的含量分析;IPBC制剂的抗流失性能较好,其在马尾松、辐射松、毛竹处理材中的流失率均低于7.1%;通过与其他成分复合或木蜡油进行表面涂饰可以提高IPBC制剂的抗流失性能。      

CCA防腐处理对木材表面特性影响的探讨

本文介绍用ESR,ESCA,IR等仪器对经CCA处理的意大利杨I_(214)(P.XeuramricanaDode I_(214)) 材的表面特性进行探讨,指出经CCA处理后的表面发生一定程度的氧化,产生一定量的自由基。而这种氧化作用却有利于抑制表面的光化学降解,即使在较强的紫外光幅射下,它的ESR,ESCA,IR等谱图变化都不大。而素材经光照后,这三种谱图均有较大的变化,这就是说CCA处理后的木材耐侯性得到了增强。     

预热温度对层状压缩木材力学性能的影响

不同预热温度下形成的层状压缩木材,因压缩层位置差异形成的不同结构及预热温度本身的变化均会引起力学性能变化。以毛白杨Populus tomentosa弦向板为材料,采用水热控制方法,通过改变预热温度获得了压缩层位于表层至中心层的不同结构的层状压缩木材。对其表面硬度、木材硬度、抗弯弹性模量与抗弯强度进行对比研究。结果表明:①随着预热温度的升高,木材表面硬度显著升高（P < 0.01）,较对照的增加率为3.9%~57.2%,而木材硬度则极显著降低（P < 0.001）,较对照的增加率为8.6%~38.5%。这个结果与压缩层随着预热温度升高,逐渐由表层向中心层移动形成的表层下0.32和2.82 mm厚度范围内木材的平均密度变化以及高温的作用密切相关。②随着预热温度的升高,弦向弯曲弹性模量逐渐增大,径向弯曲弹性模量逐渐减小;抗弯强度先增大,150℃后逐渐减小;但抗弯性能无显著差异（P>0.05）。不同预热温度下形成的层状压缩木材的力学性主要受其结构的影响,其次是温度的影响。控制压缩层的位置出现于木材表层,同时提高压缩层的密度,可获得力学性能更好的层状压缩木材。     

松木边材真菌性变色的研究

本文研究了松木边材的蓝变。结果表明：无论是康宁木霉（ＴｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｋｏｎｉｎｇｉＯｕｄ）或长喙壳变色菌（Ｃｅｒａｔｏｃｙｓｔｉｓｓｐ．），均是晚材先于早材变色，且变色程度较早材严重。自由基相对含量与变色程度之间存在相关性，松木边材变色与树脂道、木射线、内含物及木材含水量等因子密切相关。     

石蜡乳液浸渍云南松材的燃烧性能及吸湿吸水性研究

以阻燃型石蜡乳液对云南松木材进行常压浸渍处理,用氧指数和烟密度评价浸渍材的燃烧性能,用傅立叶变换红外光谱探讨阻燃剂的作用机理,并进行抗流失性和吸湿吸水性的测试。结果表明,普通石蜡乳液浸渍可使松木从可燃材料降等为易燃性材料,而阻燃剂的加入可以显著降低石蜡乳液浸渍材的可燃性;红外光谱测定结果表明,阻燃型石蜡乳液中的阻燃物质可能与木材纤维素发生了氨基取代和酯交换反应,使得-NH2接枝到呋喃分子上,硼、磷元素可能以硼酸酯和磷酸酯的形式载于木材上;抗流失试验表明,阻燃型石蜡乳液浸渍存在流失,但30 d的抗流失性试验不影响浸渍材的燃烧等级;石蜡乳液浸渍材的吸湿性和吸水性也有显著降低,但阻燃剂加入的影响不明显。     

3种速生木材的深度染色技术

对较厚木材进行真空浸注染色研究,探究染色工艺因子对染色厚度的影响.结果表明:抽真空对木材染色有促进作用,随着真空度的增加,可以明显提高染色深度;不同材种木材,染色深度差异较大,杨木染色速度快,渗透深度大,杉木次之,泡桐木材渗透最差,染色深度浅.同种木材的径向染色液渗透速度快,弦向较慢.渗透剂PTCH有利于提高染色液润湿性能.含水率对染色深度影响明显,染色深度均随着含水率的增大而减少.浸染时间对染色深度有明显影响,染色深度随着浸染时间的延长而增加.     

白蜡木和水曲柳木材构造特征及提取液化学成分的GC-MS分析

对白蜡木和水曲柳的木材构造特征和提取液化学成分进行辨析，为白蜡木和水曲柳的辨识提供理论依据。木材宏观与微观构造试验结果表明，2种木材均具有白蜡木属木材的基础构造特征，但在材色、薄壁组织、木射线宽度与含树胶方面稍有不同；白蜡木心材呈现浅黄褐色，而水曲柳心材为栗褐色；水曲柳轴向薄壁组织含有树胶；白蜡木多列射线较宽，而水曲柳多列射线较窄且常含树胶。木材的石油醚提取液气相色谱-质谱（GC-MS）分析发现，白蜡木与水曲柳提取液中分别鉴定出5种和7种相对含量较高的化合物，且相对含量最高的成分均是邻苯二甲酸单（2-乙基己基）酯，分别达到58.647%、58.486%；水曲柳特有化合物为:氯代十八烷和Terephthalic acid,2-ethyhexyl octyl ester，相对含量分别为2.548%、10.770%。这2种化合物可作为辨别2种木材的特征化学物质。