茶多酚浸渍马尾松的改性研究

将植物提取物茶多酚与人工林木材相结合，利用真空浸渍法对人工林马尾松木材实施改性，探究其在增重率、尺寸稳定性、密度、色差、茶多酚溶出释放性能等方面的改性效果，并利用SEM、FT-IR手段表征木材改性前后的微观结构变化。研究发现，4种不同工艺预处理中，微波预处理下的马尾松浸渍增重率最高，达到14.45%，且微波预处理后的改性材尺寸稳定性最好。微波预处理后不同浸渍浓度下的改性材中，密度提高最大，颜色改变最明显的浸渍浓度为80 g/L，且80 g/L浸渍浓度下的改性材药剂释放更持久。改性剂可与分布于木材结构组织内的某些基团发生交联反应，进而更好地发挥其抗氧化作用，并且与木材中的某些糖可能产生络合反应。     

热处理对表面密实材变形固定及性能影响

目的高温热处理是一种广泛使用的木材压缩变形固定方法,以往研究中大多对木材进行整体热处理,但整体热处理方式耗时长能耗大,且表面密实材仅仅是表面几毫米的密实层需要固定,因此有必要探究一种适合表面密实材的变形固定方法。方法本研究采用热压机对表面密实材进行表面热处理,并对不同条件处理后的试件进行回弹率、表面硬度、耐磨性、材色的测定和红外光谱分析,探讨热处理对表面密实材变形固定和性能的影响。结果热处理对固定木材表面的压缩变形效果显著,且吸湿、吸水和水煮回弹率均随着处理温度的升高或处理时间的延长而降低。当温度高于200 ℃,延长处理时间会造成木材表面硬度和耐磨性的降低。随着热处理温度的升高或处理时间的延长,表面密实材的明度差、红绿轴色品指数差和黄蓝轴色品指数差的绝对值增大,色差增大,材色变深。热处理后各吸收峰的吸光度均呈现降低的趋势,且随热处理温度的升高和处理时间的延长降低越明显,在高温作用下木材3大组成成分纤维素、半纤维素和木素由于热解反应导致其含量降低,另外影响木材尺寸稳定性的羟基和羰基的数量也相应减少。结论热处理可以对表面密实材进行有效地变形固定,但提高处理温度或延长处理时间会导致木材表面硬度和耐磨性的降低以及材色的变化。      

改性三聚氰胺树脂处理杨木密实化的研究

以杨木为试材,通过改性三聚氰胺树脂处理,并对其进行径向横纹方向压缩密实化处理,通过测定其回复率,确定最优的热压工艺条件为:热压温度190℃,热压时间30 min,压缩率50.此工艺条件下,压缩材回复率较低,尺寸稳定性好,力学性能明显提高.并对其力学性能进行测定,观察分析X-射线衍射曲线,结果表明:经过密实化的改性杨木纤维素的相对结晶度较高.     

糠醇树脂浸渍强化人工林速生杨树木材的性能

为探讨糠醇树脂浸渍强化速生杨树木材性能的效果,分别以马来酸酐和柠檬酸为催化剂,配制不同质量分数的糠醇树脂改性液,采用真空—加压法对速生杨树木材进行浸渍处理,对浸渍材和素材的力学性能、尺寸稳定性、耐久性进行了对比研究。结果表明:浸渍处理后杨木的静曲强度、弹性模量和硬度有所增强,干缩率、湿胀率和吸水率显著降低,浸渍材的防霉防蓝变性、耐腐性和抗虫蛀性能均显著优于素材。当以2%的马来酸酐为催化剂、糠醇树脂质量分数为50%时,杨木的各项性能改善效果最佳。     

速生杨木密实化研究

对速生意大利杨木进行密实化处理和物理力学性能测定,观察分析木材红外吸收光谱和微观结构,寻找回弹固定机理.得出最佳工艺条件:压前含水率为饱水状态,压后厚度为2 cm,压缩率为50%,热压温度为190℃,热压时间为30-40m in.采用质量分数为5%的CH蒸煮添加剂软化效果好,具有环保性.处理材厚度吸湿回复率为2.1%,尺寸稳定性好,物理力学性能明显提高.处理材的微观结构只是细胞被挤压,细胞腔变小,细胞壁未受到破坏.本研究的实施是高效利用低质木材的重要手段和有效途径,将带来良好的社会、经济和生态效益.     

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。     

毛白杨压缩变形回复工艺与应用的研究

采用水煮软化和浸泡-微波软化方法处理毛白杨(Populus tomentosa),然后在120、140、160℃热压温度下横纹压缩,再通过冷水浸泡回复处理使压缩变形回复。分析软化工艺、热压温度对木材回复率的影响。探索基于木材黏弹性的压缩变形全回复优化工艺参数并采用该工艺制作工艺品。结果表明,优化工艺参数,将试材浸泡12h后采用80kW微波功率处理30s,再在140℃下进行横纹压缩,经冷水浸泡10h回复率可达到80.26%;工艺品应用实例证明了该工艺方法在生产实际中的可行性。本研究结果为提高低质速生木材的产品附加值提供新途径。     

纳米复合材料改性杨木木材的物理力学性能

为提高速生杨木材的力学性能,以酚醛（PF）树脂和纳米SiO2粉为主要改性剂,并使用偶联剂,利用减压-加压的方法浸渍处理杨木,并通过热压使处理剂在木材中固化,制成了改性木材。以密度、硬度和力学强度作为主要指标对改性材的性能进行了评价,结果表明：用不同质量分数的纳米材料和酚醛树脂混合液、以及不同压缩率对速生杨进行处理后,均能够提高木材的密度、硬度和力学强度。     

复合硅改性热处理杨木的制备及性能

  目的  针对木材树脂改性剂释放甲醛不环保,无机改性材吸湿性高等问题,将廉价易得的硅石粉溶液化,再有机杂化,制得高渗透、环保、防火的水溶性木材复合硅改性剂,通过真空加压浸渍处理和热处理联合改性,可以有效提高木材的物理力学和阻燃等性能。  方法  分别制备硅油复合硅改性剂（SC₂）和偶联剂杂化硅改性剂（HS₂）,对人工林杨木进行浸渍处理,再将浸渍材进行高温热处理,测试分析复合硅改性材及其热处理材的物理力学性能和阻燃性能。  结果  热处理使未处理材和改性材的质量与绝干密度均下降,硅油复合硅改性材（W-SC₂）热处理后的质量损失率与绝干密度损失率最大。与W-SC₂相比,硅油复合硅改性热处理材（TW-SC₂）的吸湿率增大;偶联剂杂化硅改性热处理材（TW-HS₂）的吸湿率较偶联剂杂化硅改性材（W-HS₂）明显降低,抗吸湿性改善明显。与杨木未处理材（W）相比,各组改性材的力学性能均显著提高,且明显优于TW-SC₂。W-HS₂的点燃时间比W延迟8 s,火灾指数由0.043 m2s/kW增大至0.140 m2s/kW,TW-HS₂的点燃时间比W延后9 s,火灾指数比W-HS₂提高了64.3%。与W相比,TW-HS₂的总热释放量减小29.4%,热释放速率峰值下降,且第二热释放速率峰值出现时间延后;W-HS₂和TW-HS₂的总生烟量比W大;HS₂浸渍改性联合热处理,可以提升木材阻燃性能。改性材的热降解速率较未处理材降低明显,热稳定性提高,说明HS₂改性剂具有明显的促进成炭作用。  结论  以硅石资源为主要原料,有机杂化制得环保、高效的木材复合硅改性剂HS₂,通过真空加压浸渍?热处理联合改性工艺,可有效改善人工林杨木的物理力学和阻燃等性能,实现其绿色改性,应用前景广阔。      

落叶松、杨木热处理材及压缩材热动态力学特性分析

对落叶松、杨木未压缩材和压缩材进行高温热处理,利用DMA-242型热分析仪对处理后的压缩材和未压缩材进行热动态力学分析,并与其各自素材进行对比。通过分析模量、损耗角正切等热动态力学参数的变化规律,及热处理时间对压缩材和未压缩材中半纤维素、木质素等木材组成物质的影响,探讨其变化趋势和在变形固定中的内在作用机理。结果表明,在玻璃态区域损耗模量和损耗角正切随热处理时间延长而呈递减的趋势(尺寸稳定性和压缩变形固定效果增强),压缩材中热处理24h者玻璃化转变起始温度大幅降低,即木质素大量低分子化木材蠕变恢复丧失而形成压缩材变形固定。     

龙竹竹材热压干燥工艺

对云南省资源丰富的材用丛生竹种龙竹Dendrocalamus giganteus 竹材进行热压干燥特性和热压干燥工艺试验。结果表明:热压温度和水煮温度对竹材热压干燥速度和干燥后竹材强度有显著影响, 热压压缩率对竹材强度影响较大, 在保证干燥速度和干燥质量的前提下, 应尽可能降低竹材压缩率, 以减少竹材材积损失。竹材较佳的热压干燥工艺条件是:60 ℃水煮1 h , 热压温度150 ℃, 热压压力0.2MPa , 呼吸间隔5 min , 压缩率10 %。表3 参11     

2022 年 1 期目录

  目的  准确预测林木的生存和枯损是森林生长收获模型系统中十分重要的组成部分。构建基于混合效应模型和生存分析方法相结合的林木生存模型，能够提高林木枯损模型的精度。   方法  以吉林省汪清林业局20块落叶松云冷杉林样地数据为例，基于生存分析方法中常用的6个时间参数分布回归模型（指数分布、Weibull分布、对数正态分布、对数Logistic分布、Gompertz分布及Gamma分布），把林分因子和立地因子作为协变量加入到模型中去，构建林木生存模型。并在此基础上考虑样地的随机效应，并与传统模型的模拟效果进行比较。  结果  研究结果表明，随着单木初始胸径的增加，其枯损的风险降低，生存率提高；随着单木大于对象木断面积值的增加，其枯损的风险增加，生存率降低；随着林分密度的增加，林木枯损的概率增加，生存率降低；立地因子对林木的生存没有显著影响；6个参数分布回归模型中，Weibull分布的模拟精度最高。与固定效应模型相比，Weibull分布模型在考虑样地水平随机效应后，模型的模拟精度获得明显的提高，并且达到极显著程度。  结论  在森林经营中，要提高林木的生存率，需采取科学合理的经营方法和经营时间，避免使林分的密度过大。      

柠檬酸预处理杉木压缩变形固定及性能

[目的]为提高速度材杉木利用价值,探究柠檬酸预处理和热压缩处理对杉木压缩变形的影响,从而改善其密度低、尺寸稳定性差和力学性能不佳等缺点.[方法]采用柠檬酸预处理和热压缩,通过调控柠檬酸质量分数和热压温度制备杉木压缩材,并测定压缩材的吸水回复率和吸湿回复率.采用应力松弛测试和傅里叶红外光谱探究柠檬酸预处理杉木压缩材的变形...     

辊压浸注处理大青杨木材的浸注深度

常温下,对饱水大青杨板材进行压缩率为10%～50%的辊压浸注处理,并对气干(含水率8%～12%)大青杨板材进行空细胞法和满细胞法的真空—加压浸注处理。在14种浸注处理方式和不同辊压次数(1次、3次和5次)条件下测试了试件的径向、弦向和纵向的浸注深度。研究表明,浸注深度随着压缩率的增大而增大,在同一压缩率下,纵向浸注深度最大,径向、弦向浸注深度的差异因压缩方向而异。压缩率为30%所对应的浸注深度与满细胞法(前真空10min,真空度0.095MPa,加压20min,压力0.2MPa)和空细胞法(加压20min,压力0.6MPa)的结果相当;50%的压缩率所对应的浸注深度与满细胞法(前真空10min,真空度0.095MPa,加压20min,压力0.6MPa)的处理结果相近。同一压缩率下,随着辊压次数的增加,试材径向、弦向和纵向的浸注深度增大,径、弦向的浸注深度随着辊压次数的增加而接近。     

基于剖面密度梯度（VDP）技术的意杨板材剖面密实梯度

以12 mm厚意杨Populus deltoids板材为试材,在1 MPa,100 ℃和2 ~ 5 min条件下,实施横向热压密实试验,采用剖面密度梯度（VDP）测试仪获取了密实后速生杨木锯材的断面密度分布,并利用建立的“密度-压缩率”转换公式,转换为压缩率数据,从而实现了木材断面压缩率的准连续定量和定位。结果表明：①VDP技术可以准确定量密实后木材各厚度微层的压缩率;②意杨木材断面压缩率分布与剖面密度梯度类似,呈现表高芯低的宽“V”形;在试验工艺条件下,表层约50%厚度受到不同程度的压缩,最大压缩率达到34%~37%,而芯层未受到显著压缩。图4参7     

桉木单板/聚丙烯膜复合材料的制备工艺及力学性能

为有效、合理地利用人工林速生材桉木,用塑料替代甲醛类胶黏剂,解决污染问题,以桉木单板和聚丙烯膜为原材料制备木塑复合材料,采用热—冷压制备工艺,分析了热压温度、压力及时间与塑料添加量对复合材料力学性能的影响,并确定了制备此类材料的最优工艺:热压温度180℃、热压压力0.9 MPa、热压时间420 s、塑料添加量150 g/m2;用该工艺制备的材料,物理力学性能达到或优于GB/T 9846.3—2004 I类胶合板标准。结果表明:用桉木单板和聚丙烯膜制备木塑复合材料是可行的,无游离甲醛释放。     

凹凸模曲面热压成型制备塑膜增强薄木工艺优化

为解决高热膨胀系数差异的塑膜与装饰薄木高温热压复合卷曲问题,制备各项性能良好的塑膜增强柔性装饰薄木,提高珍贵木材利用率和增加产品附加值,采用凹凸模曲面成型工艺进行塑膜与薄木的热压复合,并对其工艺进行优化,为塑膜增强柔性装饰薄木工业化应用探索科学方法和理论依据。以红栎为装饰薄木,等离子体改性低密度聚乙烯（LDPE）薄膜为胶粘和增强材料,以塑膜增强薄木剥离强度和卷曲度为性能指标,采用正交试验法优化凹凸模具曲面成型制备塑膜增强薄木的热压压力、温度和保压时间等工艺参数。结果表明:1）塑膜与装饰薄木热压曲面成型制备塑膜增强柔性薄木,可显著缓解塑膜增强柔性薄木高温热压卷曲变形现象。2）凹凸模曲面成型制备塑膜增强柔性装饰薄木的较优工艺参数为热压压力0.8 MPa、温度125℃、保压时间210 s。3）在优化工艺条件下制备的柔性装饰薄木,剥离强度达0.50 kN/m,横向抗拉强度达4.09 MPa,柔韧性可达钢棒直径4 mm,浸渍剥离性能达到国标I 类试验要求,表面平整度好。塑膜与装饰薄木热压曲面成型,可有效解决塑膜增强柔性薄木热压卷曲变形问题,保证后续饰面生产,为新型塑膜增强柔性薄木的制备和工业化应用提供重要理论依据。     

表面强化刨切薄板拉伸、弯曲性能

以黑龙江产大青杨刨切薄板为研究对象,用常温水浸泡至饱水状态,不经热软化预处理即进行横纹压缩强化,通过160、180℃高温定型处理1～24 h,分析横纹压缩强化前、后木材的拉伸、弯曲性能的变化,探讨此方法强化木材薄板的可行性和有待改进、完善之处。结果表明:与未压缩强化素材相比,木材的拉伸强度和拉伸弹性模量均有较大幅度提高;弯曲弹性模量随着热处理时间的增加而下降;弯曲强度和断裂应力有所降低;最大应力时应变平均值、断裂应力时应变平均值都随着热处理时间的增加而下降。     

樟子松材干燥密实炭化一体化技术的优化

为了提高樟子松木材的力学和环境学特性,采用平压法对樟子松木材实施干燥密实和炭化一体化功能性改良。采用正交试验法探讨压缩比、干燥温度、炭化温度、炭化时间4因素对处理材力学性能的影响。根据密度、硬度、抗弯强度、抗弯弹性模量对最优工艺的探索及对各因素中不同条件进行交叉分析,综合考虑确定一体技术的最佳工艺为:压缩率50%、干燥温度160℃、炭化温度200℃、炭化时间3 h。在此基础上探讨了不同炭化温度和炭化时间条件下的木材应力松弛。