ACQ-D防腐改性对速生杨木蠕变性能的影响

通过试验研究,分析室内常规环境条件下承受不同应力水平作用的速生杨木及其氨溶季胺铜(ACQ-D)防腐处理木材的蠕变规律,对试验数据进行拟合分析,得到蠕变变形曲线,建立速生杨木及其ACQ-D防腐改性材的相对蠕变模型,并对不同受荷时间的速生杨木及其ACQ-D防腐改性材的相对蠕变变形进行预测。结果表明,速生杨木及其ACQ-D防腐改性材蠕变变形规律相似,其蠕变变形均随着应力水平和受荷时间的增大而增大;由于ACQ-D不显著改变速生杨木的力学性能,速生杨木及其ACQ-D防腐改性材初始弹性变形接近,低应力水平下蠕变变形也相差不大,但ACQ-D防腐提高了速生杨木的吸湿性,从而导致高应力水平下防腐改性木材较大的相对蠕变变形。     

蒸汽后处理对ACQ-D处理杉木中铜的抗水流失性的影响

该文考察了蒸汽后处理对ACQ-D处理材中有效成分铜的抗水流失性和化合价转变的影响,并通过SEM及FTIR谱图,对铜与木材组分间的固着反应及产物进行了分析。结果表明:与直接进行流失试验的ACQ-D处理材相比,蒸汽后处理可以在15 min内就明显降低铜的流失率,处理时间和蒸汽温度对铜的流失率影响较小。与气干处理材相比,蒸汽处理对试材中铜的化合价转变影响不大,因此可确保蒸汽后处理不会削弱ACQ-D处理材的耐腐性,但也无法生成更多抗流失性较好的一价铜离子化合物。SEM及FTIR谱图显示:蒸汽处理促进了铜胺溶液与木材间的反应,生成了大量晶体颗粒附着在木材细胞壁表面;铜在处理材中的固着反应场所主要是半纤维素和木素中的羧基、酚基、羰基及醚键。     

ACQ-D防腐改性速生杨木防腐剂的流失性试验研究

在已有木材防腐剂氨溶季胺铜(ACQ-D)研究基础上,结合其工业化防腐木材生产实际情况,比较分析了不同木材初始含水率对防腐改性木材药剂沉积量和流失性的影响。结果表明,工业化真空-加压浸渍工艺条件下,调整防腐液质量百分数是获得防腐改性木材不同药剂沉积量的有效措施;不同木材初始含水率对防腐改性木材药剂沉积量影响不显著,在实验范围内,通过调整ACQ-D质量百分数,可得到不同药剂沉积量的改性木材;相同药剂沉积量的防腐改性木材,不同初始含水率ACQ-D防腐改性木材的药剂流失性规律相似;通过指数函数模拟,可得到ACQ-D防腐改性速生杨木木材药剂流失规律。     

ACQ-D处理后杉木的拉应力松弛

该研究测定和分析了未处理杉木和经过不同浓度的胺溶季胺铜D型（ACQ-D）木材防腐剂处理的杉木试材,在不同含水率状态下的拉应力松弛（以下简称应力松弛）曲线。结果表明:①在绝干状态下,低保持量（1和3 kg/cm3）的ACQ-D处理材与未处理材的应力松弛曲线接近,而高保持量（5 kg/cm3）的ACQ-D处理材的应力松弛量则小于未处理材;在气干状态下,ACQ-D处理材的应力松弛量都低于未处理材,其中高保持量处理材的应力松弛量又大于低保持量处理材;在湿润状态下,未处理材和不同ACQ-D保持量处理材的应力松弛曲线比较接近,都呈迅速下降的趋势。②含水率对未处理材和ACQ-D处理材的应力松弛影响很大,比较相同ACQ-D保持量的试材在不同含水率状态下的应力松弛曲线可知,气干状态试材的应力松弛量较小,湿润状态试材的应力松弛最明显,绝干状态试材的应力松弛接近于湿润状态试材。      

热空气干燥法对ACQ-D在木材内固着的加速作用

为了弄清楚热空气干燥法对加速ACQ-D(胺溶季铵铜D型)在木材内固着的加速作用,该研究采用浓度为1%的ACQ-D溶液对杉木试材进行真空浸注处理,在室温下预固着48 h后,分别对试材进行了不同的后处理,其中包括气干不包膜、气干包膜、热空气干燥不包膜、热空气干燥包膜.热空气干燥的温度为50℃,处理时间分别为2、6、12和24 h;气干处理的时间分别为1、2、4和8 d.后处理结束后进行抗流失性试验,然后测定试材中残留的铜含量,在此基础上计算ACQ-D处理杉木中铜的流失率.研究结果表明:①气干处理和热空气干燥处理对ACQ-D防腐剂在木材中的固着都有一定的积极作用,而且随着处理时间的增加固着效果都有所提高;②热空气干燥处理在固着方面的作用要优于气干处理,所需时间短而且固着效果好,在本试验条件下处理6 h以上抗流失效果较好;③包膜与不包膜两种方法应用于气干处理和热空气干燥处理中的效果有所不同,气干包膜的抗流失效果比气干不包膜的要好,而热空气包膜却比热空气不包膜的要差很多,这可能是因为使用的塑料薄膜阻碍了热量传导,使木材内的温度偏低,不利于铜在木材中的固着.      

铜唑防腐剂对杨木重组木防腐性能及物理力学性能的影响

  目的   探讨铜唑（CuAz）防腐剂对重组木化学组分、防腐性能和物理力学性能的影响，以提高重组木的户外耐久性。  方法   采用水溶性CuAz防腐剂对杨木纤维化单板进行常压和真空浸渍处理，以酚醛胶为胶黏剂压制防腐重组木。  结果   CuAz防腐剂能进入导管、木射线和纤维等细胞的细胞腔和细胞壁中，并与细胞壁的半纤维素和木质素发生络合反应。经过白腐采绒革盖菌Coriolus versicolor和褐腐密黏褶菌Gloeophyllum trabeum 12周侵蚀，防腐重组木的质量损失率均小于10%，达到强耐腐等级。防腐重组木的吸水率、吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率均低于未经防腐处理的重组木。同时，防腐重组木的弹性模量和水平剪切强度优于未经防腐处理的重组木，但静曲强度相比对照组有所降低。  结论   CuAz防腐剂处理重组木，可提高重组木耐腐性能，改善其物理力学性能。     

微波后处理对ACQ-D处理杉木抗水流失性的影响

为了提高胺溶铜季胺盐-D型（ACQ-D）处理杉木中有效成分铜的抗水流失性,采用微波方法对ACQ-D处理杉木进行后处理,然后测定经过流失试验试材中的铜流失率,并借助FTIR、SEM谱图,结合微波后处理过程中一价铜的转变情况,对铜的固着机理进行深入分析。结果表明:经过一定时间的微波后处理,可以明显降低铜的流失率,且随着处理时间和微波强度的增加而逐渐下降;包膜试件中铜离子的抗水流失性要好于不包膜的试件,这是温度和水分协同作用的结果;试件中铜的化合价转变不大,因此可确保微波后处理不会削弱ACQ- D处理材的耐腐性。SEM及FTIR谱图显示:铜与木材生成的晶体颗粒主要分布在木材细胞壁及木材的纹孔中;铜与纤维素间的反应很少,而木素及半纤维素是铜固着的主要场所。力学性能试验结果表明:微波后处理对试件的顺纹抗压强度及纤维素结晶度的影响均较小。      

通风条件对ACQ-D处理杉木中铜固着的加速作用

为了研究在不同相对湿度的热空气后处理过程中，通风条件对胺溶铜季铵盐 D型（ACQ-D）处理杉木中有效成分铜固着的影响，该实验在30%、50%、80% 3个相对湿度条件下，将ACQ-D处理过的杉木置于通风和不通风条件下分别进行热空气处理，然后按照AWPA E11-97流失实验标准进行铜的抗水流失实验，实验结束后，利用原子吸收分光光度计测定试材中残留的铜含量,并计算ACQ-D处理杉木中铜的流失率。结果表明:① 通风条件对铜在木材中的抗流失性影响显著，除相对湿度30%、处理时间为4 h组试件外，通风组试件中铜的流失率均较不通风组有明显降低；② 热空气后处理过程中较高的相对湿度，有利于加速通风条件下ACQ-D处理杉木中铜的固着速率,可迅速提高铜的抗流失性，但对不通风组试件影响不大。      

水载铜基防腐剂处理对竹条表面润湿性的影响

以水载铜基防腐剂季铵铜（ACQ ）和铜唑（ CuAz）处理毛竹竹条,采用蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺3种参照液体,测定其在防腐处理竹材表面的接触角,并利用几何平均法计算处理材的表面自由能,探讨防腐处理对竹材表面润湿性的影响。结果表明,竹黄面的表面自由能略高于竹青面,但二者差异不显著（ p＞0．05）;ACQ与CuAz处理材的表面自由能差异显著, ACQ处理材的表面自由能高于CuAz处理材;与未处理材相比,经过防腐剂处理的竹材,大多数表面自由能有所增加,但是随着载药量升高呈现先上升后下降的趋势;当ACQ载药量达到5．2 kg· m－3,CuAz达到2．2 kg· m－3,防腐处理材与对照样的表面自由能差异不显著。     

氨溶柠檬酸铜木材防腐剂的防腐性能和抗流失性

以大青杨(Populus ussuriensisKom.)为试材,采用常规的真空———加压法浸注试件,土壤木块法进行防腐实验,检测了氨溶柠檬酸铜木材防腐剂的防腐性能和抗流失性。结果表明,当柠檬酸铜的保持量分别为0.5、2.4、4.1、7.1kg/m3时,经白腐采绒革盖菌腐[Coriolus versicolor(L.ex Fr.)Quel]朽后,试样的质量损失率分别为14.2%、8.1%、5.3%和2.5%。在保持量为4kg/m3左右时,氨溶柠檬酸铜防腐剂的防腐性能不及百菌清,但比三唑酮和五氯酚钠好。另外,氨溶柠檬酸铜的抗流失性与3种铜-季铵盐防腐剂(ACQ)比较表明,其抗流失性不如铜-季铵盐防腐剂(ACQ)。     

毛白杨速生材防腐工艺的优化

为了获得较优的毛白杨木材真空加压防腐工艺,采用正交试验设计对毛白杨速生材防腐处理工艺的影响因素进行了分析和研究。结果表明:防腐剂浓度和压力是影响木材防腐剂载药量的主要因素;防腐剂浓度的影响达到极显著水平;压力,木材厚度与防腐剂浓度的交互作用的影响均达到显著水平。毛白杨速生材较优防腐处理工艺为:防腐剂浓度1.2%,压力1.5MPa,压力持续时间2h,前真空持续时间45min。     

铜和邻苯二胺在水相中和矿物上交互作用的研究

采用室内分析测定方法，研究了铜和邻苯二胺在水相以及高岭石和蒙脱石上的交互作用过程。结果表明，在纯水体系中邻苯二胺与铜发生了明显的络合反应，通过等摩尔法推导得出邻苯二胺与铜的络合系数为2，表观络合常数约在10^7数量级，且随酸度的变化而改变；邻苯二胺的存在降低了铜在高岭石上的吸附量；而在蒙脱石体系中，邻苯二胺的存在则增加了铜的吸附量，并随邻苯二胺浓度的增加这种作用更加明显。与此同时，邻苯二胺均降低了游离态铜在平衡溶液中的含量，而且铜的存在也相应降低了溶液中游离态邻苯二胺的浓度。该研究对于深入理解复杂体系中复合污染物之间交互作用过程具有一定的参考意义。     

纳米CuO/硅溶胶制剂处理杨木性能的研究

  目的  探究不同后处理方式对纳米木材防腐剂浸渍材的耐腐性、顺纹抗压强度以及对浸渍材中铜离子抗流失性的影响,旨在为纳米防腐剂的应用提供依据。  方法  通过机械共混制备了一种纳米CuO/硅溶胶制剂,并结合电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）、扫描电镜（SEM）,探究不同后处理方式（100 ℃蒸汽和?30 ℃冷冻）对浸渍材耐腐性、顺纹抗压强度、浸渍材制剂分布和铜离子抗流失性的影响。  结果  经过纳米CuO/硅溶胶制剂浸渍的杨木耐腐性显著提高,达到了 Ⅰ 级强耐腐标准,顺纹抗压强度较未处理材提高了24.42%。相比于浸渍试样,蒸汽后处理时间的延长使制剂更加均匀致密地分布在处理材中,而在冷冻后处理中呈颗粒状。经过蒸汽后处理90 min和冷冻后处理8 h的浸渍材质量损失率较普通浸渍材分别降低了18.30%和24.37%;在抗流失性方面,较短时间的蒸汽后处理可以提高浸渍材中铜离子的抗流失性,而经过不同时间冷冻后处理浸渍材中的铜离子抗流失性要优于普通浸渍材,铜离子流失量减少了8.72% ~ 34.40%。在抗压强度方面,蒸汽后处理浸渍材顺纹抗压强度要高于普通浸渍试样,强度提高了0.64% ~ 5.31%,而冷冻后处理浸渍材顺纹抗压强度较普通浸渍材略有下降。  结论  蒸汽后处理对提高纳米CuO/硅溶胶防腐剂浸渍材耐腐性和顺纹抗压强度有很大的帮助,而冷冻后处理在提高浸渍材中铜离子的抗流失性方面效果更显著。实验结果为不同处理方式在纳米防腐剂中的选择应用提供了参考。      

ACQ-D药液在幼龄杨树立木内的分布与固着状态

采用立木注药方法以0.50%、0.10%、0.02%体积分数的ACQ-D防腐药液对幼龄杨树进行注药防腐处理,测定不同高度横截面药液渗透面积的百分比,结合扫描电镜及能谱仪(SEM+EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)观察和分析防腐药液在杨树立木中的分布与固着状态.结果表明:沿着树干高度方向,3种浓度药液在横截面上的渗透面积减小;药液主要分布在木材的导管和木纤维内,在木射线中分布较少,所含Cu元素主要是以二价形式存在于木材中.防腐药液在木材中的固着场所主要为半纤维素和木质素.     

速生意大利杨木防腐与强化复合改性

采用氨溶烷基铜铵(ACQ)防腐剂与脲醛树脂(UF)调制成的相溶复合改性剂,对速生意大利杨木进行一次性真空浸渍处理,使处理材力学性能提高并达到强防腐等级.优化工艺参数为:浸渍压力0.6 MPa、加压2 h、ACQ与UF的体积比为4∶1.处理后主要力学性能指标均提高22.46%以上.对浸渍材进行表面密实化优化工艺处理(压缩率为20%),各项力学性能指标均比素材提高52%以上.对浸渍材与ACQ处理材抗水、酸、碱抽提的抗流失性进行对比试验,前者比后者固着率提高0.84%以上.应用X射-线荧光光谱仪的Cu2+跟踪法,定量分析了浸渍材复合改性剂的含量分布和改性效果.     

纳米TiO2改性ACQ防腐处理材性能研究

【目的】以抗老化能力强、具有广谱杀菌性的纳米TiO_2改性胺溶季铵铜(ACQ)木材防腐剂,以期提高ACQ防腐处理材的综合性能。【方法】以分散效率为评价指标,采用正交试验方法考察纳米TiO_2在ACQ溶液中的最佳分散条件,并对纳米TiO_2改性ACQ处理材的顺纹抗压强度、横纹抗压强度及抗水流失性的变化进行了分析。另外,通过红外光谱分析,阐明纳米TiO_2改性ACQ处理材中官能团的变化。【结果】纳米TiO_2在ACQ防腐溶液中稳定性较好的分散工艺条件为:ACQ质量分数为0.6%,纳米TiO_2质量为0.05g,纳米TiO_2与Na_6O_(18)P_6质量比为1∶5,超声温度40℃,超声时间60min;各影响因素作用顺序依次为:纳米TiO_2质量纳米TiO_2与Na_6O_(18)P_6质量比ACQ质量分数超声温度超声时间。添加纳米TiO_2的ACQ处理材,其横纹抗压强度及顺纹抗压强度分别为5.98和48.4 MPa,均高于ACQ处理材,并且具有更低的铜流失率。从FTIR谱图可见,添加纳米TiO_2的ACQ处理材,主要是与半纤维素、木质素发生反应,生成以Ti-O-C为主要产物的化合物,并且ACQ质量分数在0.6%~0.8%时,添加纳米TiO_2改性的ACQ溶液稳定性更好。【结论】成功探索出抗流失性较好、力学性能较高的纳米TiO_2改性胺溶季铵铜(ACQ)处理材制备工艺。     

马尾松速生材防腐工艺的优化

为了获得较优的木材真空加压防腐工艺,采用正交试验设计,对马尾松速生材防腐处理工艺的影响因素进行了分析和研究。结果表明:防腐剂浓度和加压压力是影响木材防腐剂载药量的主要因素,防腐剂浓度的影响达到极显著水平,加压压力,压力持续时间的影响达到显著水平。马尾松木材最优化防腐处理工艺为:防腐剂浓度1.2%,加压压力1.2 MPa,压力持续时间1 h,前真空持续时间30 min。     

水溶性复方处理剂提高木材阻燃性的研究

在水溶性木材防腐剂ＣＣＡ中加入阻燃剂，使处理材在防腐的同时，提高了阻燃性．该文探讨了水溶性复方处理剂的配制和对木材处理的作用机理，为木材的性能改善提供理论依据．     

木材防腐剂壳聚糖金属配位聚合物合成条件的优化

采用铜盐(CuCl2)和锌盐(ZnCl2)与壳聚糖反应,生成壳聚糖金属配合物。通过正交试验研究了壳聚糖的脱乙酰度、壳聚糖与金属盐的质量分数比、络合时间、反应温度4个因素对合成两种配合物金属离子质量分数的影响。极差分析表明,各因素对试验结果影响的大小顺序为:壳聚糖的脱乙酰度>壳聚糖与金属盐的质量分数比>络合时间>反应温度;得出壳聚糖金属铜配合物的合成条件为:壳聚糖的脱乙酰度85%~90%,络合时间2 h、氯化铜与壳聚糖的质量分数比为1.2∶1,反应温度为45℃;壳聚糖金属锌配合物的合成条件为:壳聚糖的脱乙酰度85%~90%,络合时间5 h、氯化锌与壳聚糖的质量分数比为1.4∶1,反应温度为55℃。壳聚糖铜、锌配合物合成条件的优化为木材防腐剂的制备提供了新的思路。     

防腐树脂增强改性木材力学及耐久性能研究

为综合提升发挥防腐木材与树脂改性木材的优势,在赋予防腐木材良好尺寸稳定性和力学强度的同时提高树脂改性材的耐腐性能。采用低分子酚醛树脂（PF）分别与木材防腐剂硼化合物、三唑类化合物、硼类与有机唑类复合物相互复配,制备防腐树脂复合制剂,对马尾松木材进行防腐树脂增强改性处理,研究处理材的物理力学性能及抗生物耐久性能。结果表明：防腐树脂增强改性材的尺寸稳定性随着树脂质量分数的增大而提高,当树脂质量分数20%时,处理材的体积抗湿胀率（V- ASE）均比素材提高30%以上。防腐树脂增强改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和表面硬度较未处理材分别平均提高了33.8%、27.1%、29.0%和 60.6%;未处理马尾松木材的耐腐性差,室内耐腐性属于Ⅳ级,PF改性材属于Ⅲ级,而防腐树脂增强改性材均可达到强耐腐等级(Ⅰ级),抗白蚁性达到9.0级以上;经4年埋地测试,PF树脂复合三唑类防腐剂（PF-PT）处理试材的完好指数为10。综合以上结果,防腐树脂增强改性马尾松木材能有效提高其尺寸稳定性、力学性能、耐腐及抗白蚁性能,其中PF-PT防腐增强改性材达到了室外用材耐久性的要求,具备良好尺寸稳定及防腐防虫功能,具有较好的推广应用价值。