三种木材阻燃剂对木材吸湿性及尺寸稳定性影响的比较研究

以红松和紫椴为试材。通过ＦＲＷ,磷酸二氢铵－硼酸（ＭＡＰ－Ｈ３ＢＯ３）,ＦＲ－１三种阻燃剂处理木材。比较分析了三种木材阻燃剂对木材吸湿性及尺寸稳定性的影响。结果表明：ＦＲＷ与ＦＲ－１相近,对木材吸湿性,尺寸稳定性负面影响。     

利用XRD研究乙酰化木材的结晶度和微纤丝角

通过应用X射线衍射仪测定木材乙酰化前后结晶度和微纤丝角,探究乙酰化处理对木材尺寸稳定性的影响。结果显示:经过乙酰化处理,木材结晶度略降低,微纤丝角略增大。分析实验结果可知,木材的抗拉强度、弹性模量略有减小。所以,乙酰化对木材的力学强度和尺寸稳定性无显著影响。由于乙酰化消耗了木材中亲水性的羟基,降低了木材的吸湿性,进而增强了尺寸稳定性。此为提高木材尺寸稳定性的最主要因素。     

黄心楠与桢楠木材构造特征及物理性能比较

【目的】比较黄心楠和桢楠木材构造特征与物理性能的差异,为区分市售黄心楠与桢楠木材提供依据。【方法】利用木材解剖学的方法,研究和分析黄心楠与桢楠(Phoebe zhennan S.Lee et F.N.Wei)的木材宏观微观构造特征,归纳总结各木种识别要点,并对黄心楠和桢楠的物理性能进行比较。【结果】目前市售黄心楠多为木兰科(Magnoliaceae)木莲属(Manglietia)木材和樟科(Lauraceae)楠属(Phoebe)普文楠(Phoebe puwenensis Cheng)木材。在含水率为12%时,桢楠木材的气干密度最大,普文楠木材次之,木莲属木材最小。桢楠的木材尺寸稳定性最佳,木莲属木材次之,普文楠木材的尺寸稳定性最差。【结论】桢楠材性最佳,密度和尺寸稳定性均优于黄心楠木种;市售黄心楠中普文楠的密度高于木莲属木材,但其尺寸稳定性远低于木莲属木材;在加工和使用过程中,普文楠易变形开裂。     

中草药防腐剂对木材物理力学性能的影响

以杨木(Poplar)与樟子松(Pinus sylvestris)为试验材料,分别采用中草药防腐药剂和铜唑(CuAz)对其进行处理,比较处理前后对木材力学性能(MOE、MOR),尺寸稳定性影响。研究结果表明:(1)经中草药防腐处理后,杨木和樟子松两种木材的MOE值和MOR值,均有下降趋势,对樟子松的MOE值影响显著,对杨木的MOR值影响显著。(2)两种木材经中草药防腐处理后,在相同的温度和湿度下,防腐处理的木材尺寸变化率均比素材小,尺寸稳定性比素材略有提高。     

热处理木材吸湿性及尺寸稳定性研究

以毛白杨(Populus tomentosa)、云杉(Picea asperata)和樟子松(Pinus sylvestris)为试验材料,通过蒸汽法进行热处理后,与未处理材相比,毛白杨的吸湿率降低28.8%~41.9%;弦向吸湿膨胀率降低20.9%~51.7%。云杉吸湿率降低19.5%~31.4%;弦向吸湿膨胀率降低22.2%~50.8%。樟子松吸湿率降低27.7%~34.4%;弦向吸湿膨胀率降低22.8%~50.0%。结果表明,热处理能够极大地降低木材的吸湿性,同时提高木材的尺寸稳定性,解决了室外用木材的吸水性强及尺寸不稳定性。     

中聚合度磷酸铵的合成及其对木材阻燃处理的研究

系统地论述了中聚合度磷酸铵阻燃剂的合成、阻燃液的配制方法，全面地测定了阻燃木材的耐火性能、力学性能（抗弯、顺纹抗压强度）和应用情况（对铁钉腐蚀性，对表面涂层影响作用和吸湿性）。试验结果表明，上述各项综合性能均较理想，中聚合度磷酸铵作为木材阻燃剂可推广应用。     

脲醛树脂与纳米二氧化硅复合改善木材性能的研究

为提高三倍体毛白杨木材的多项性能,该研究以脲醛(UF)树脂和纳米SiO2为主要改性剂,并使用偶联剂和阻燃剂,制成5种木材处理剂,利用减压—加压的方法浸渍处理杨木,并通过加热使处理剂在木材中固化,制成UF-SiO2Wood复合材料．以尺寸稳定性、阻燃性、抗吸水性和硬度作为主要指标对复合材料的性能进行评价,考察了处理剂对杨木性能的影响．结果表明,此5种处理剂均能提高木材的抗吸水性、阻燃性,并显著提高了木材的硬度,纳米SiO2的添加对木材硬度的提高有显著作用;除UF-CSiO2共缩聚物外,其他4种处理剂均不同程度地提高了木材的尺寸稳定性．UF与纳米SiO2复合处理杨木可以提高杨木的综合性能．      

木材阻燃剂WFRJ1的抗流失性与化学稳定性

采用阻燃剂ＷＦＲＪ１处理大青杨木材,对其阻燃性、抗流失性和化学稳定性进行了分析测定,并探讨了阻燃剂ＷＦＲＪ１作为大青杨木材的阻燃剂的处理效果。研究结果表明：ＷＦＲＪ１是一种性能良好的木材阻燃剂,并且与水溶性树脂复配,可以大大提高处理木材的抗流失性和化学稳定性,增强化学改性木材的体积稳定性、防腐性能和力不强度。复配药剂使处理木材的品质得到综合性功能性改良。     

注蜡处理对6个树种木材尺寸稳定性的影响

以尺寸规格为20 mm×20 mm×20 mm的楸木、柚木、赤桦木、桃花心木、椴木、榉木6个树种的木材为试验材料,在烘箱温度为130℃,处理时间分别为4 h和8 h的条件下,探究注蜡处理对试材尺寸稳定性的影响。结果表明:在相同的温度和处理时间条件下,注蜡处理材的尺寸稳定性要明显优于未处理材,在吸湿性测量中,注蜡材与素材相比,线湿胀率的降低幅度范围在45.00%~93.29%;对于不同树种,注蜡处理对其木材尺寸稳定性提高的幅度也有较大的差异,效果最好的为柚木。     

阻燃剂DPB改性木材的抗流失性和化学稳定性

采用阻燃剂ＤＰＢ对大青杨木材的阻燃性、抗流失性和体积稳定性进行了分析测定,并探讨了ＤＰＢ作为林青杨木材的阻燃剂的处理效果。研究结果表明：ＤＰＢ是一种性能较好的木材阻燃剂,但处理木材的ＤＰＢ易流失,且化学稳定性很低。与ＰＦ树脂复配,可以大大提高处理木材的抗流失性及化学稳定性。为了增强化学改性木材的体积稳定性、防腐性和力学强度,复配药剂,使处理木材的品质得到综合性功能性改良。     

高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响

为研究高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响,对速生杨木素材和PF浸渍材进行高温热处理,系统研究杨木素材、PF浸渍材、热处理材和PF浸渍-热处理材的吸水性、线性(径向和弦向)和体积吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性。结果表明:高温热处理可显著降低材料的吸水性、吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性,提高尺寸稳定性。相比于素材,浸水8 d后,PF浸渍材吸水量降低了17.37%,热处理材最高降低了63.8%,PF浸渍-热处理材最高降低了74.7%;PF浸渍材径向、弦向及体积吸水膨胀率分别降低14.71%、36.93%、30.19%,热处理材最高分别降低了64.99%、74.94%、72.33%,PF浸渍-热处理材最高分别降低94.4%、90.61%、91.37%;PF浸渍材吸湿含水率降低了11.14%,热处理材最高降低了55.57%,PF浸渍-热处理材最高降低了60.62%。与素材相比,PF浸渍材的表面接触角相差不大,热处理材最高提高了143.7%,PF浸渍-热处理材最高提高了139.4%,后2种木材的表面润湿性明显降低。相同热处理条件下,PF浸渍-热处理材尺寸稳定性更优异。红外光谱图中,PF浸渍材羟基、羰基和羧基吸收峰减弱、苯环碳骨架振动加强,热处理后羟基和乙酰基吸收峰减弱,表明PF浸渍处理和热处理对木材亲水性基团的减少和尺寸稳定性提高均有贡献,作为一种联合改性技术对于速生材尺寸稳定性的提高和开发利用具有实际意义。      

浸注药剂热处理工艺对木材物理性能的影响

先用以氯化锌、磷酸二氢铵和复合铜盐为主要成分的3种药剂浸注马尾松Pinusmassoniana木材及桉树Eucalyptus木材,然后再进行热处理的工艺方法。通过对处理前后木材的力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了药剂在不同温度下对木材性能的影响情况。结果表明：热处理工艺能明显提高处理材的尺寸稳定性,但也会降低木材的抗弯强度（MOR）和抗弯弹性模量（MOE）值。在同一温度下,浸注药剂后的热处理材比对照热处理材的体积湿胀率变化值（ASE）值增大了10％-45％;同时,该工艺对浸注药剂后的处理材的抗弯强度值降低较明显,而抗弯弹性模量变化则相对较小。3种药剂中,氯化锌热处理改善尺寸稳定性的作用最明显,其对抗弯强度、抗弯弹性模量影响亦是最大     

两段处理法对杉木间伐材性能改良的研究

以处理时间为因素,按正交试验方案采用两段浸渍法对杉间材进行处理,第1段用质量分数为20%的Na2SiO3处理,第2段采用6%H3BO3与10%的PEG-1 000的复合溶液进行处理。结果表明:处理后杉间材的顺纹抗压强度、硬度均比素材有不同程度的提高,分别平均增加27.37%和14.58%;而试材经不同阶段处理后的尺寸稳定性能各异,其中以第1段处理12 h后再经第2段处理24 h时的尺寸稳定性能改善明显,抗胀率达37.60%.     

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.      

负压轻炭化木材物理力学性能

对比了奥克榄Aucoumea klaineana,椴木Tilia europaea,单瓣豆Monopetalanthus sp.等3种木材在同一炭化条件下物理力学性能的变化,探究负压轻炭化处理木材的可行性与实际效果。将3种木材分别置于真空炭化箱内以160℃,0 MPa的条件处理3.0 h,然后将木材按照国标规定的木材物理力学试材锯解及试样截取方法加工,之后分别测量木材的密度、色差、冲击韧性、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度、干缩率和湿胀率。结果表明:在该炭化工艺下单瓣豆的体积干缩系数降低了16.00%,尺寸稳定性有较大改善;抗弯强度增加了18.00%,径面、弦面和端面硬度分别增加了19.00%,33.00%和50.00%,冲击韧性损失24.00%。负压轻炭化能够在一定程度上改善木材的尺寸稳定性,并且使其物理力学性能不受太大损失。     

毛白杨无机复合木材研究

为改善三倍体毛白杨木材的性质 ,实验中先后用水玻璃和硫酸铝溶液处理毛白杨木材 .浸入木材的硅酸根离子与铝离子结合 ,在木材微纤丝间隙和管胞 (或纤维 )的胞腔中生成硫酸铝沉淀 ,从而使木材中填充大量的无机物 ,得到毛白杨无机复合木材 .无机复合木材的抗收缩系数可达 5 1.2 6 ,其阻燃性和硬度也有较大改善 .     

热处理木材的材性预测与质量控制研究现状与发展

木材热处理技术作为一种绿色、环境友好的木材物理改性方法，不仅能够提高木材尺寸稳定性和生物耐久性，同时能有效改善木材材色，因此被广泛应用于人工林速生材的功能性改良。讨论了基于热处理技术研究的部分代表性成果，总结了当前木材热处理的主要工艺，并对未来研究提出了展望。目前木材热处理的研究主要集中于:①高温热处理对木材尺寸稳定性、材色和结晶性等性能的影响机理；②高温环境对木材主要化学组分的含量及抽提物挥发和裂解过程的影响；③木质素中酚羟基和表面自由基数量变化和反应活性研究；④热处理对木材渗透性、漆膜附着力和耐久性等的影响。在此基础上，进一步分析了热处理前后木材特征性能(质量或表面色度指数)变化与热处理强度的相关关系。其中质量损失率、处理材色差及氧碳元素比等木材本身特征参数是预测处理材材性的重要参数。未来木材热处理研究应集中于细胞水平的微观力学性能变化与宏观力学性能的影响，降低木材热处理工艺能耗水平的催化剂开发。结合热处理木材主元素含量或比例、表面材色等特性快速高精度预测其生物耐久性、环境学特性和力学特性等。另一方面，根据使用环境和要求，利用预测模型确定热处理的主要工艺参数，为后续研究提供借鉴和参考。参48     

高温脱脂处理对马尾松材质的影响

脱脂处理后的木材弦向干缩系数为0.244,比素材的0.301减少19.1%,径向和体积干缩系数也具有相同性。脱脂处理材弦向湿胀性为7.3,比素材的8.4减少13.1%。因此,脱脂处理能明显改善木材尺寸稳定性。实验结果还证实了脱脂处理能够提高木材胶合强度和油漆效果。但是脱脂处理后木材顺纹静曲强度为58.21 MPa、顺纹抗压强度为35.38 MPa,比马尾松木材的减少10%-11%。所以在选择脱脂处理工艺时要充分考虑到脱脂对木材力学强度的影响,让固态的树脂酸尽量地保留在木材内,这样做既可缩短处理时间,又可降低生产成本,同时也确保了木材力学性能不受大的影响。