国内外木材耐光老化技术研究现状

木材在户外利用时,进行耐光老化处理可以有效提高木材制品的使用寿命。文中主要从木材涂饰处理和化学改性2个方面对木材耐光老化处理技术进行较为系统、全面的介绍,分析了无机紫外吸收剂、有机紫外吸收剂、木蜡油、化学改性及抗氧化剂等方法的优缺点。未来的耐光老化技术应主要满足以下几点:价格便宜,处理容易,低毒环保,紫外线屏蔽性能好,不损害木材表面性能及涂料涂饰性能;应主要开发多组分复配涂料以满足上述要求,克服单组份耐光老化技术的不足。     

纳米涂层对竹材色度稳定性的影响

为了提高竹材的耐光老化性能和延长竹制品户外使用寿命,利用氙弧灯老化箱模拟室外环境,以寻找一种性能优越的耐光老化改性剂。采用正交试验法测试了4种纳米颗粒(TiO_2、ZnO、SiO_2和AW)和4种成膜物质(蒸馏水、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂和酚醛树脂),测量光老化时竹材表面色度变化;利用扫描电镜对涂层中纳米颗粒分散情况进行表征。结果表明:纳米颗粒分散效果较好,纳米涂层改性处理明显改善了竹材表面色度的光稳定性,其中涂刷三聚氰胺与质量分数为10%的TiO_2配制的改性剂的竹材光老化时色度稳定性能最佳。     

氮羟甲基树脂/蔗糖改性木材的耐候性能

木材在户外应用过程中易发生开裂、变色、霉变、腐朽等材性劣化现象。利用10%氮羟甲基树脂(1,3-二羟甲基-4,5-二羟基乙烯脲)/20%蔗糖作为改性剂对杨木和辐射松进行改性处理,系统评价了改性处理对木材在哈尔滨户外39个月老化后的性能动态影响。结果显示:老化过程中木材表面的颜色变化主要发生在第1年,未处理木材表面由浅黄色向灰色转变,而氮羟甲基树脂/蔗糖改性木材则由改性后的棕色逐渐褪色至灰色,表明改性处理不能长期保护木材表面颜色。改性处理在最初的12个月内能够明显抑制木材表面微裂,之后抑制效果减弱。老化期间,改性木材含水率及含水率波动均低于未处理材,因此,改性处理有效抑制了木材在户外的变形。傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析显示,改性处理可有效减缓木材三大组分在老化初期(12个月)的降解速度,但经39个月老化后,改性与未改性木材表面木质素浓度和纤维素相对结晶度均下降到相似水平,表明改性处理对木材表面组分的长期保护能力有限。木材老化表面微观形貌观察显示,改性处理抑制了木材表层细胞(尤其是早材细胞)的脱落及变色菌在木材内部生长的深度。氮羟甲基树脂/蔗糖改性能够有效抑制木材在户外老化过程中的含水率波动、变形及变色菌的生长,有助于增强木材的户外耐久性。     

二氧化硅改性处理桉树生材的材性分析

采用溶胶-凝胶法,对含水率142％～146％的速生桉树生材进行改性处理,采用电镜SEM、X-射线能谱仪DAX及红外光谱FTIR分析,观察木材微观结构和SiQ分布状态,并检测理化性能.结果表明:浸渍时间不同,改性材中的SiO2含量和分布不同;改性材的增重率最大达45％,气干密度可提高至0.6 g/cm3左右,抗弯强度、硬度及耐光老化性能等均相应提高.     

蔗糖/DMDHEU改性对木材涂饰和老化性能的影响

以改性杨木和辐射松及其对照材为研究对象,采用3种水性涂料分别对其进行涂饰处理,系统地研究了蔗糖/DMDHEU改性处理对响叶杨和辐射松木材涂饰和老化性能的影响规律。结果显示,与未处理木材相比,改性木材表面的水接触角稍微降低,漆膜附着力显著提高,这有助于增强水性涂料在木材表面的润湿性和耐久性。由于改性剂中含有大量未反应的自由羟基,因而导致漆膜在改性木材表面的干燥速度有所降低。经过12个月室外老化测试,改性木材表面颜色变化ΔE*较未处理木材小,改性木材表面产生的开裂比未改性木材少且小。红外光谱分析显示,所有老化木材表面的木质素典型特征峰均消失,表明该改性处理并不能实质性防止木材表面木质素的光降解。     

木材耐久性改良研究现状

木材作为一种天然可再生材料，具有良好的环境学特性，被广泛应用于建筑、景观、家具等领域。目前，人工速生林作为木材主要来源之一，相较于天然林，具有结构松散，密度低、强度低、尺寸稳定性差等缺点，受外界因素影响易发生劣化，因而提高木材耐久性是实现木材高效利用的重要手段。对近年来木材防腐、疏水、耐光老化、阻燃方面的改善研究进行了综述，以期为木材耐久功能性联合改性提供指导。     

热处理及改性PU漆涂饰对龙脑香木材耐光色牢度的影响

采用热处理及改性PU漆涂饰两种方法,改善龙脑香木材的耐光色牢度,通过氙灯照射和CIE(1976)L*a*b*表色系统表征颜色的方法,分析其改善效果。结果表明,200和220℃的热处理可以显著提高龙脑香木材的耐光色牢度;热处理龙脑香木材涂刷改性PU漆后,在照射100h的条件下,与涂饰普通PU漆的木材相比,色差显著降低,改性效果显著。     

木材耐光色牢度评级方法的研究

木材表面颜色的光变、褪色是影响木质产品商品价值的主要因素,选取18种市场上地板与家具装饰常用树种的木材试样,采用氙光加速老化的方法,通过蓝色羊毛标样与灰色样卡变色度的对比,评定其耐光色牢度等级,为今后木材耐光色牢度评定标准的制定提供依据。     

纳米级涂层对竹材光泽度的影响

采用TiO2、ZnO、SiO2、AW 4种纳米颗粒和蒸馏水、AR、三聚氰胺树脂、酚醛树脂4种成膜物质组合成16种配方的涂层,对竹材耐光老化涂层的光泽度变化进行试验,结果表明,无机纳米材料为SiO2,成膜物质为三聚氰胺树脂的试样在光老化时光泽度的变化率最小。     

硅烷改性铽配合物修饰木质基材料的耐光老化性能

作为生物质的木材其表面易受到环境的影响,从而影响使用寿命。为提高木材使用效率,采用稀土配合物处理木材,使木材具有一定的发光性的同时增强木材的表面稳定性。采用邻苯二甲酰氯和硅烷偶联剂制备改性配体与六水合硝酸铽反应制得稀土配合物,用一定浓度的稀土配合物与杨木在一定时间和温度下反应得到改性木材,然后在相同条件下,将改性木材和原木材放入紫外老化箱老化480 h。通过红外光谱,扫描电子显微镜及表面颜色分析,分析老化前后木材表面的化学元素和微观形态的变化以及老化过程中表面颜色变化并得出表面颜色稳定的最佳制备条件。结果表明:老化过程中改性木材的表面具有较好的稳定性,老化前后改性木材表面颜色的明暗度指数(ΔL*)和总色差指数(ΔE*)均小于原木并且当改性木材制备条件为铽配合物浓度0.04mol/L、反应温度40℃、反应时间4 h时,表面颜色明暗度指数最稳定,在铽配合物浓度0.04 mol/L、反应温度60℃、反应时间12 h时表面颜色总变化值最稳定。     

木材光老化表征与评价方法研究进展

木材在户外使用过程中受到太阳光辐照易发生光老化,进而影响使用寿命。在木材光老化表征过程中受环境因素的影响,对木材光老化程度需要进行多方面性能的综合评价。因此全面阐述光老化表征方法以及性能评价,有助于为不同使用环境的户外材选用提供指导。文中分别介绍了自然老化和人工老化2种表征方法,总结了在2种表征测试过程中光源、温度、雨水等环境因素对木材光老化的影响;归纳了从木材组织结构、化学组分、物理和力学性能等方面对木材光老化的评价,并提出今后进一步开展相关研究工作的建议与设想。     

硅烷偶联剂改性对透明木材性能的影响

添加硅烷偶联剂(KH570)对椴木薄片进行改性,再将树脂填充至改性椴木模板中,合成透明木材。同时将未经偶联剂改性的木模板浸渍处理后合成的透明木材作为对比样,采用紫外可见分光光度计、微机控制电子万能力学试验机、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜研究偶联剂改性对透明木材光学性能、力学性能、微观结构的影响。结果表明:偶联剂成功与椴木模板和树脂发生偶联,适量的偶联剂可提高界面相容性;当偶联剂质量分数为5%时,透明木材在800nm波长处具有最大的透光率,为16.8%,且具有最大的拉伸强度,达181.1MPa。     

木塑复合材料耐候性能研究进展

木塑复合材料(WPC)的耐候性能决定了材料的户外使用寿命。文中介绍了国内外在WPC耐热氧老化、耐光氧老化、耐真菌腐朽及耐潮湿与冻融性能方面的研究进展。现有研究表明, 热氧老化与光氧老化均使得WPC发生褪色现象, 力学性能下降, 添加抗氧化剂与光稳定剂可分别改善二者对WPC的破坏作用。WPC中木粉含量较高时更易发生真菌腐朽现象, 添加化学防腐剂或其他助剂、木粉改性及涂饰可有效抑制真菌腐朽。WPC的吸水性是其热氧老化、光氧老化、真菌腐朽及冻融循环过程的催化剂。文中还总结了目前WPC耐候性能研究存在的主要问题, 并对其未来趋势进行了展望。     

热处理木材材色变化机理研究现状北大核心

热处理是一种应用广泛的木材改性方法,不仅能改善木材材色,还能提高木材的尺寸稳定性和生物耐久性。总结了热处理工艺对木材性能的影响,详述了热处理过程中木材化学组分变化。从处理过程和老化过程讨论了环境对处理材性能的影响,并概括了热处理木材材色变化机理。未来应深入解析热处理化学反应路径及其内在机理,建立木材材色与其他材性的关系,并通过联合改性处理提升热处理木材的耐久性。     

TiO2@SiO2-脱木素木材的制备及其耐光性增强

【目的】在二氧化钛（TiO₂）颗粒表面包覆光惰性物质二氧化硅（SiO₂）,制备出具有抑制纳米TiO₂固有的光催化活性、仍保留其原有的紫外屏蔽、可见光透明特性、具有核壳结构、单分散、小尺寸纳米TiO₂@SiO₂,用于抑制脱木素木材（DW）中残留木质素的光老化,制备耐光型TiO₂@SiO₂-脱木素木材（TiO₂@SiO₂-DW）,以提高DW基功能材料的耐光性,延长其使用寿命、木材高值化及碳达峰、碳中和,为经典、普适液-固-液（LSS）法制备的单分散、脂肪酸保护的其他小尺寸纳米颗粒表面的SiO₂包覆、改性及功能化提供可行方案。【方法】采用LSS法制备单分散、尺寸约8 nm、表面吸附油酸分子、分散在环己烷中、锐钛矿相纳米TiO₂;反向微乳液法在TiO₂纳米颗粒表面包覆SiO₂,制备出单分散、粒径约12 nm、分散...     

透明木材的研究进展

天然木材由于其本身的构造及化学组成原因,呈现出不透明性,而以纳米纤维素为骨架随后浸渍树脂,可制备出透明木材,兼具高透光和高雾度特性且力学性能优异。进一步在树脂中添加不同纳米粒子,还能使之具有发光性、磁性等功能化特性。透明木材在新一代环保建筑、光学器件等方面具有潜在的应用价值,是当前改性木材领域的研究热点。笔者综述了目前制备透明木材的有效方法,通过木质纳米纤维素骨架的制备、折射指数匹配的树脂浸渍、树脂的固化等工艺过程,达到高透光率和高雾度的实现。并对制备透明木材的现有方法进行了归纳和分析,为寻求快速、便捷、可工业化生产的制备方法提供新的研究思路,并为实现透明木材的工业化制造提供理论基础。同时,对透明木材应用前景进行了论述,系统介绍了其在节能建筑、光电子器件及家居材料方面的应用前景展望。最后,对未来透明木材的发展趋势进行了初步描述。     

木材压缩改性技术研究进展

为改善速生材自身固有的缺陷,提升其利用价值,需对速生材进行强化改性处理。木材压缩改性技术作为一种木材物理强化改性方法,具有生产效率高、无化学污染和易于产业化生产等优点,是扩展速生材应用范围最具潜在商业价值的木材改性技术之一,已成为木材改性研究领域的前沿和热点。笔者在广泛阅读文献的基础上,对木材压缩强化改性方面的代表性成果进行了梳理和总结,主要从木材压缩改性类别、木材软化、压缩木定型、木材压缩工艺、压缩木材性能及应用等方面进行了深入广泛的论述。最后,基于木材压缩改性的应用现状,对压缩改性技术研究中存在的问题以及未来发展趋势进行了分析展望。木材压缩改性技术有必要在高效型木材压缩改性技术开发、复合型木材压缩改性技术开发和森林?压缩木价值链评估方面取得突破,这些突破对推动木材压缩改性技术向商业化发展以及实现压缩木的高附加值利用具有重大意义。     

透明木材合成机理及其应用研究进展

透明木材是一种新型工程复合材料，具有良好的光学特性和优异的机械性能。根据所填充聚合物类型的不同，可将透明木材应用于透明建筑节能材料、电子器件、阻燃、光学等领域。本文从机理、制备工艺、透明木材改性与应用等方面归纳分析了近年来透明木材的相关研究成果，着重分析并总结了透明木材的光学合成机理，及其功能化改良，论述了透明木材在功能化材料等方面的应用。最后，对透明木材现存问题进行了讨论，以期对透明木材未来的研究提供理论基础。     

热改性木材化学成分变化及其影响因素

木材易产生吸湿变形和腐朽等问题，影响其应用效果。热改性处理可有效提升木材的尺寸稳定性和耐久性，并具有无毒、环保的特点，是一种极具潜力的木材改性方法。文中综述了木材组分（纤维素、半纤维素、木质素、抽提物）在热改性过程中发生的化学变化，以及木材树种和部位、处理介质、处理温度和时间对木材热降解的影响。经不同热改性工艺处理后，木材的化学成分变化存在较大差异。探明热改性工艺、热改性材化学成分变化和性能之间的响应机制，将有助于开发或优化热改性技术，从而得到性能优异的热改性材，拓宽其应用领域。     

Accoya改性木材

新西兰：试验表明，Accoya改性木材（来自可持续经营林区的针叶材经Accoya技术处理）具有优良的耐久性。Scion，以前的新西兰林业研究所（New Zealand Forest Research Institute）对Accoya改性木材和merbau、cedar、teal（、cypress等几种木材和CCA处理木材进行了历时5年耐久性比较试验，结果表明，Accoya改性木材的状态显著优于其他样品。Accoya改性木材样品只有2个有轻微腐朽，