ACQ防腐剂浓度对速生杨木载药量和渗透深度的影响

使用0.1%、0.5%和1.0%浓度的ACQ防腐药液对杨木进行常压浸渍和加压处理,研究其载药量和浸渍深度。结果表明,随着ACQ浓度的增加,载药量随之增加,且影响显著。常压下用1%浓度的ACQ浸渍杨木72 h,载药量可达到国家标准规定的C1级使用要求。渗透深度与浓度呈负相关,浓度越高,渗透深度越小。在相同浓度下,径向、弦向的渗透性差异不显著。与常压处理材相比,速生杨木加压处理后,轴向、径向和弦向的渗透性均得到了不同程度的改善,且两者之间差异显著。     

ACQ防腐剂浓度对速生杨木载药量和渗透深度的影响

使用0.1%、0.5%和1.0%浓度的ACQ防腐药液对杨木进行常压浸渍和加压处理,研究其载药量和浸渍深度。结果表明,随着ACQ浓度的增加,载药量随之增加,且影响显著。常压下用1% 浓度的ACQ 浸渍杨木72 h,载药量可达到国家标准规定的C1级使用要求。渗透深度与浓度呈负相关,浓度越高,渗透深度越小。在相同浓度下,径向、弦向的渗透性差异不显著。与常压处理材相比,速生杨木加压处理后,轴向、径向和弦向的渗透性均得到了不同程度的改善,且两者之间差异显著。     

竹单板载药量对薄竹胶合板燃烧性能的影响

利用复配阻燃剂采用常压浸渍法研究温度、时间、浸渍质量浓度等对竹单板载药量的影响,并测试不同载药量薄竹胶合板的燃烧和力学性能。结果表明:在温度为60℃,时间为8.0 h,浸渍质量浓度为300.0 g·L-1时为最佳浸渍条件;随着载药量的增加薄竹胶合板的热释放速率、总热释放量、烟释放速率和总烟释放量都减小,而残余物质剩余量和点燃时间在逐渐增加;氧指数测试结果表明:经过阻燃处理的薄竹胶合板的氧指数都有较明显的提高,并且随着载药量的增加而增加,当载药量A≥8%,其氧指数已达到GB/T 9846.7-2004中B1级胶合板和日本JISD1322-1977中的难燃一级品的要求;胶合强度测试表明经过阻燃处理的薄竹胶合板其胶合强度随着载药量的增加有所下降。胶合强度和含水率均能满足Ⅱ类普通胶合板的国家标准指标值。     

载银二氧化钛纳米抗菌剂处理竹材和马尾松的防霉和燃烧性能

采用不同质量分数（10,50,100,200g．kg-1）的栽银二氧化钛（TiO。）纳米抗菌剂分别对马尾松P／nusmassoni—aria材和毛竹Phyllostachysedulis材进行浸渍处理．并对处理后试件的防霉性能和阻燃性能进行研究。结果表明：纳米抗茵剂处理的试件载药量随纳米抗茵剂质量分数提高而增加．处理后毛竹材的霉变时间比未处理材推迟3周左右．处理后马尾松材的霉变时间比未处理材推迟4周左右．防霉效果良好。纳米抗茵剂对毛竹材的燃烧性能无明显影响．处理材的点燃时间比未处理材延迟3～4S。纳米抗茵剂处理的马尾松材的热释放速率和总热释放量降低,有效燃烧热（EHC）、平均质量损失率、总发烟量无明显变化。图8表4参11     

纳米氧化锌处理马尾松材室外防霉及阻燃性能初步研究

以马尾松Pinus massoniana为试材,分别采用质量分数为2.0,10.0,20.0,40.0 g·kg-1的纳米氧化锌进行处理,比较了纳米氧化锌处理前后马尾松材防霉性能和阻燃性能的差异.结果表明:相同处理时间下,马尾松试件栽药量和防霉效果均随纳米氧化锌浸渍质量分数的增加而提高.纳米氧化锌处理马尾松材的霉变时间比未处理材霉变时间推迟3～4周,防霉效果良好.2.0 g· kg-1纳米氧化锌处理的马尾松材的点燃时间比未处理材延迟7s,20.0g·kg-1纳米氧化锌处理的马尾松材的总发烟量比未处理材低.纳米氧化锌对马尾松材的热释放速率、总热释放量、质量损失速率和平均有效燃烧热影响不明显.图4表3参12     

CuCl_2处理对木榫焊接性能的影响

选取国产落叶松作为木榫旋转焊接基材,采用CuCl_2浸渍桦木木榫,分析浸渍处理对焊接性能。结果表明,1)CuCl_2处理组试件和未处理组试件平均抗拉拔力分别为4 988N和4 027N,说明浸渍木榫能够有效提高焊接试件抗拉拔力;2)对木质素等熔融物质在焊接界面的分布情况进行观测分析,发现在CuCl_2处理试件界面分布较均匀,而在未处理试件界面有熔融物质缺失和富积区域;3)采用FTIR对未处理木榫与界面、CuCl_2处理木榫与界面的对比分析,发现木质素、半纤维素等在焊接过程中均发生了热解,CuCl_2处理试件的木质素芳香环发生了少量热解,而未处理试件木质素侧链发生热解后,芳香环相对比较稳定并通过-CH_2-发生了单元间缩合;4)CuCl_2处理和焊接过程均能提升相对结晶度,未处理木榫相对结晶度为19.2%,CuCl_2处理木榫、未处理界面和CuCl_2处理界面的相对结晶度分别高于未处理木榫12.5%、75%和51%。     

浸渍工艺对FRW阻燃单板载药量的影响

选用新型木材阻燃剂FRW处理杨木和桦木单板,探讨浸渍工艺条件(浸渍时间和浸渍浓度)、单板厚度、树种等因素对FRW阻燃单板载药量的影响。结果表明:随着单板浸渍时间的增加和浸渍浓度的提高,杨木和桦木的单板载药量均呈上升趋势;树种不同,其载药量存在差异,杨木单板的载药量高于桦木单板;随着单板厚度的增加,单板载药量在整体上呈下降趋势。     

浸渍工艺对FRW阻燃单板载药量的影响

选用新型木材阻燃剂FRW处理杨木和桦木单板,探讨浸渍工艺条件（浸渍时间和浸渍浓度）、单板厚度、树种等因素对FRW阻燃单板载药量的影响。结果表明：随着单板浸渍时间的增加和浸渍浓度的提高,杨木和桦木的单板载药量均呈上升趋势;树种不同,其载药量存在差异,杨木单板的载药量高于桦木单板;随着单板厚度的增加,单板载药量在整体上呈下降趋势。     

MIL-100(Fe)处理杨木的阻燃性能研究

【目的】为提高木材的阻燃抑烟性能,本研究采用金属有机框架材料(MOF)作为新型阻燃剂,选用MIL-100(Fe)处理木材,制备一种绿色环保的阻燃材料,旨在为木材阻燃提供新思路。【方法】以MIL-100(Fe)为阻燃剂,采用常压浸泡(WJP组)和真空加压浸渍(W-JZ组)两种方法,在木材体内原位合成MIL-100(Fe)。利用扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析处理材形貌结构;采用氮气吸附法对处理材的孔隙结构进行表征;采用极限氧指数、热重测试、锥形量热测试评估处理材的热稳定性和阻燃抑烟性能;最后采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱对残炭进行形貌结构表征并进行机理分析。【结果】两种处理方法均可在木材内原位合成MIL-100(Fe),其中W-JZ组有更多的MIL-100(Fe)前驱体溶液进入木材内部并完成结晶,质量增长率达24.36%,形成的晶体结构更完整均匀,尺寸更小。MIL-100(Fe)处理材表现出良好的热稳定性,其中W-JZ组残炭率提升了39.99%,热质量损失速率峰值降低了26.47%。MIL-100(Fe)处理材的总热释放量和总烟释放量降低,阻燃抑烟性能良好。MI...     

阻燃型竹丝成形材燃烧动力学和燃烧性能

使用锥形量热仪研究了不同温度下阻燃剂磷酸氢二铵[（NH4）2HPO4]处理与未处理竹丝,并分别用三聚氰胺苯酚甲醛（MPF）共缩聚树脂和酚醛（PF）树脂浸渍所得竹丝成形材的燃烧反应过程。采用化学动力学法建立了4种竹丝成形材在燃烧过程中质量损失率和时间的动力学模型,并分析比较了4种试件的质量损失率、热释放总量、释热速率、释烟总量、一氧化碳释放量和二氧化碳释放量等燃烧性能和燃烧反应表观活化能＆。结果显示,当4种试件在质量损失率大于60％以后,均出现燃烧拐点。阻燃剂磷酸氢二铵能有效提高竹丝成形材的阻燃性能,燃烧温度735℃时．4种试件的阻燃效果依次为：经磷酸氢二铵处理的MPF树脂竹丝成形材〉经磷酸氢二铵处理的PF树脂竹丝成形材〉未经磷酸氢二铵处理的MPF树脂竹丝成形材〉未经磷酸氢二铵处理的pF树脂竹丝成形材。     

焊接时间和氯化铜处理对木榫焊接性能的影响机制

选取国产落叶松作为木榫旋转焊接基材,采用氯化铜浸渍桦木木榫,分析焊接时间和氯化铜处理对焊接性能的影响机制。结果表明:1)未处理试验组焊接时间3s的试件抗拉拔力平均值分别高于5s和7s试件28.33%、87.12%;氯化铜浸渍处理试验组焊接时间3s的试件抗拉拔力平均值分别高于5s和7s试件61.06%、130.49%;同样的焊接时间条件下,氯化铜浸渍处理试验组焊接时间3s比未处理试验组高68.28%,焊接时间5s高34.08%,焊接时间7s高36.62%。2)未处理试验组不同焊接时间界面最高温度和深度之间均符合线性关系,氯化铜浸渍处理试验组焊接界面最高温度低于未处理焊接界面。3)采用FTIR对未处理木榫与界面、氯化铜浸渍处理木榫与界面的对比分析,发现桦木圆棒榫在经过氯化铜浸渍处理后可能发生了半纤维素和纤维素的酸水解,半纤维素、无定型物质等在焊接过程中均发生了热解,同时有大量物质氧化形成C-O和C=O,随着焊接时间的延长,木材组分的热解程度增加。木榫旋转焊接的机理是焊接过程中半纤维素和无定型物质热解熔融并包覆纤维形成焊接界面层。氯化铜浸渍处理的增强机制为氯化铜浸渍处理可能引起半纤维素和纤维素的酸水解,促进焊接过程中木材组分的解聚、热解形成熔融物质。     

复合阻燃剂对思茅松胶合板性能的影响

选用5种磷-氮-硼复合体系阻燃剂对思茅松单板进行真空加压处理,用于制备阻燃胶合板,测试思茅松阻燃胶合板的胶合强度、燃烧性能、吸湿性和抗流失性.结果表明:当阻燃剂载药率为10%时,阻燃胶合板的胶合强度均≥1.15 MPa,超过Ⅱ类胶合板标准0.8 MPa;极限氧指数值均>38%,达到日本JIS难燃一级指标要求.当载药率为15%时,FR-a,FR-b和FR-c 3种阻燃剂处理的阻燃胶合板的极限氧指数值为53%~59%.5种阻燃剂中,FR-a会显著增加木材的吸湿性,其他阻燃剂对吸湿性影响不大.与阻燃剂的水溶性相对应,FR-a和FR-b抗流失性较差,FR-d和FR-e具有优良的抗流失性,FR-c则有一定的抗流失性.5种阻燃剂相比较,FR-c的综合性能最优.     

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。      

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。     

阻燃处理木材的燃烧及传热过程

为了弄清楚阻燃处理木材的燃烧及其热传导规律 ,该研究采用多功能耐火实验炉模拟典型火灾的发生过程 ,测定了未处理、阻燃剂水溶液浸渍处理、涂刷防火涂料白皮松和水曲柳木材的燃烧及木材内不同位置的升温过程 .结果表明 :①火灾发生过程中未处理木材、阻燃浸渍处理和涂刷防火涂料木材内部温度上升过程出现 5个阶段 ;②经过阻燃浸渍处理和涂刷防火涂料后 ,木材的燃烧炭化速度降低了 2 1 1%～ 35 6 % ,内部温度上升速度大幅度下降 ;③白皮松木材的燃烧炭化速度比水曲柳木材的燃烧炭化速度快 8 5 %～ 17 4 % ;④未处理木材沿弦向的燃烧炭化速度比径向快 5 8%～ 10 5 % ;⑤木材内部的温度变化沿燃烧推进方向不同而不同 .     

阻燃处理木材燃烧残余物的热分解特征

为了弄清楚阻燃处理木材燃烧残余物的热分解特征,将阻燃处理木材在模拟的典型火灾中燃烧后,取距燃烧表面不同位置的试样,采用热失重法研究了阻燃处理木材燃烧残余物的热分解过程,结果表明:①阻燃处理木材及其燃烧残余物的热分解开始温度没有明显的差别,未处理木材燃烧残余物的热分解开始温度比未燃烧木材高;②阻燃处理木材中阻燃剂的热分解峰值温度为200℃,随着燃烧过程的进行,归属于阻燃剂的峰消失;③阻燃处理木材燃烧残余物热分解温度曲线中,在230℃附近归属于半纤维素的峰消失,在210～240℃出现了一个缓慢的肩;④阻燃处理木材及其燃烧残余物的质量损失速度曲线主峰温度比未处理木材及其燃烧残余物降低100℃,质量损失速度大幅度减少;⑤阻燃处理木材在600℃时的热分解残存质量比未处理木材显著增大,随着燃烧时受热温度的增高,燃烧残余物热分解的残余质量显著增大;⑥阻燃处理木材及其燃烧残余物的热分解温度区间,与未处理木材及其燃烧残余物存在显著差异.      

FRW阻燃剂处理饰面炭化杨木单板阻燃性能研究

利用氧指数测定仪和锥形量热仪,研究不同质量分数FRW阻燃剂浸渍杨木素板和饰面炭化杨木单板的阻燃性能。结果表明,质量分数8%以上FRW阻燃剂浸渍处理的炭化杨木单板阻燃性可达到日本标准JISD1322-77中规定的难燃一级品标准;随着FRW阻燃剂浸渍质量分数的增加,阻燃炭化杨木单板的热释放速率、总热释放量、烟比率和总烟释放量均呈降低趋势,说明阻燃炭化杨木单板具有较佳的阻燃和抑烟性能。     

高熔点石蜡处理木材的抗紫外光老化性能

采用两种不同熔点费托蜡(FTW2120和FTW1105H)在熔融状态下对人工速生林杨木和辐射松进行真空-压力浸渍处理,系统评价了两种费托蜡对处理材抗紫外老化性能的影响。结果表明:两种费托蜡处理木材密度均较素材提高近2倍,表明费托蜡在熔融状态下能充分渗透进入木材。紫外照射过程中木材表面颜色变化主要发生在前120 h,未处理材表面颜色由浅黄色向黄褐色变化,而费托蜡处理材则由浅棕色向黄棕色变化,处理材的色差明显小于未处理材。紫外光照射期间,处理材比未处理材的含水率低、接触角高,这有助减少户外应用时由水导致的劣化。FTIR与XPS分析结果显示,费托蜡处理虽然并不能从化学防护角度保护木质素等细胞壁组分免于紫外光降解,但蜡在木材细胞腔中均一沉积可以起到物理屏蔽作用,阻隔紫外光到达木材细胞。综上所述,人工老化结果显示,费托蜡处理的人工林杨木和辐射松木材具有户外应用的潜能。     

3种阻燃剂对重组竹燃烧性能和物理力学性能的影响

以慈竹（Bambusa emeiensis）竹束为原料,选用磷酸二氢铵、聚磷酸铵和硼硼合剂3种阻燃剂处理竹束并制备阻燃重组竹,采用锥形量热仪测试了阻燃重组竹的燃烧性能,并分析了阻燃处理对重组竹物理力学性能的影响。结果表明,3种阻燃剂均能有效降低重组竹的热释放速率和热释放总量,延长点燃时间,其中SBX和APP能够大幅度降低发烟量和产烟速率。但是阻燃处理对重组竹的物理力学性能有不同程度的劣化,特别是吸水厚度膨胀率显著增加。3种阻燃剂中,MAP处理材抑制燃烧效果最好,对材料力学性质影响最小,热释放总量比未处理材下降了62.38%,MOE下降了0.78%,MOR下降了6.14%;SBX处理材的抑烟效果最好,发烟总量比未处理材降低了88%;APP处理材的引燃时间最长,为未处理材的3倍。     

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。