浸渍热处理对杨木微观结构及尺寸稳定性的影响

为扩大速生杨木板材应用范围,采用脲醛树脂浸渍改性杨木,并对浸渍材和素材进行热处理,对杨木素材、浸渍材、不同热处理温度的联合改性材及热处理材的微观结构及湿胀性、吸水性和干缩性等尺寸稳定性进行对比分析。结果表明：杨木经浸渍处理后,树脂填充于导管、木纤维、木射线、纹孔及细胞角隅,并进入细胞壁;浸渍材经热处理后,树脂分布发生变化,160℃浸渍热处理材附着于细胞壁上的树脂分布较均匀平整,随着热处理温度升高,树脂体积收缩形成规则球状细小颗粒,不再堵塞纹孔;浸渍材的干缩湿胀率均较素材提高,尺寸稳定性降低;浸渍材经热处理后产生了对杨木素材进行热处理的类似改性效果,其吸湿率显著降低,弦向湿胀率、吸水膨胀率和干缩率均降低,表明热处理能进一步改善浸渍材的尺寸稳定性,但160、180和200℃浸渍热处理材的尺寸稳定性差别不大。     

氯化锌浸渍处理对樟子松热处理材尺寸稳定性和处理能耗的影响

【目的】本研究旨在探究弱酸性氯化锌溶液浸渍对热处理材的尺寸稳定性以及处理能耗的影响。【方法】采用质量分数5%的氯化锌溶液浸渍樟子松试样,并进行不同温度的热处理,通过试样吸湿后的尺寸和质量变化分析,评价浸渍–热处理樟子松试样的尺寸稳定性和吸湿性,并结合红外光谱分析、X射线衍射分析以及能耗计算,阐明浸渍–热处理对试样尺寸稳定性的影响机制和能量消耗情况。【结果】氯化锌浸渍–热处理组的性能提升效果比热处理组更明显;随着热处理温度的升高,木材的吸湿性降低,尺寸稳定性提高,热处理组和浸渍–热处理组的体积湿胀率分别从3.5%、3.4%下降到2.6%、2.1%;两种处理方式下的处理材红外吸收光谱图中均没有产生新的官能团特征峰,但羟基数量均随着温度升高而明显降低;处理材的相对结晶度呈上升趋势,热处理组和浸渍–热处理组分别由36.05%、38.77%提升到48.51%、53.04%;浸渍–热处理组试材在160℃达到的处理效果比仅进行180℃热处理达到的处理效果更好,同时因为前者的处理温度更低,所以能够减少处理过程中的能耗,在所研究的温度范围内最高可减少10%的能耗。【结论】相比樟子松热处理改性,氯化锌浸渍...     

高温热处理杉木力学性能与尺寸稳定性研究

以杉木为试材,采用9组热处理工艺对杉木进行了高温热处理试验。通过对热处理前后杉木力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度和处理时间对其性能的影响。结果表明:随热处理温度的升高和时间的延长,试材的抗弯强度(MOR)和抗弯弹性模量(MOE)均呈下降趋势,但热处理温度影响更为显著;热处理对MOR的影响比MOE的要大;顺纹抗压强度随时间的变化规律并不明显,但随温度的升高逐渐降低。杉木热处理后,试材由绝干到气干和绝干到吸水尺寸稳定时2个阶段的径向线湿胀率、弦向线湿胀率、体积湿胀率均低于未处理材的,弦向线湿胀率大于径向线湿胀率;就整体而言,3个指标均随处理温度的升高和时间的延长而减小。抗胀率均为负值,其绝对值随处理温度的升高和时间的延长而增大,尺寸稳定性增强幅度逐渐增大,且受温度的影响较为显著,在210℃下降得最明显。     

高温水热处理对马尾松木材尺寸稳定性和材色的影响

以马尾松木材为研究对象,采用的高温水热处理工艺（温度分别为140、160、180、200 ℃,热处理时间为1、3、5 h）改性马尾松木材,分析处理前后尺寸稳定性与颜色变化规律。结果表明：马尾松木材失重率随处理温度的升高和时间延长而增加,平衡含水率随处理温度的升高和时间延长而减小;马尾松木材在高温水热处理后,抗胀性减小,抗涨率的绝对值在处理时间相同时,随温度的升高而增大,温度相同时随时间的延长而变大,说明其尺寸稳定性增强;木材颜色在处理温度逐渐升高、时间加长时,木材颜色由原本的浅黄色逐渐变深,最后变为深褐色。     

溶剂体系对聚乙二醇浸渍杨木尺寸稳定性的影响

为探究溶剂体系对聚乙二醇浸渍处理后杨木尺寸稳定性的影响,采用分子量1 000、2 000和4 000的聚乙二醇分别与丙酮、乙醇、水进行复配,然后浸渍杨木,考察了密度、增重率和体积膨胀率的变化。结果表明,丙酮作为溶剂时,浸渍后木材密度增幅最大,增重率显著高于乙醇与水的体系,常温30 d后尺寸变化最小。乙醇与水作为溶剂时,3种分子量的聚乙二醇浸渍木材密度和增重率相差不大,但乙醇溶剂在保持尺寸稳定性上明显优于水溶剂。丙酮作为溶剂时,易增加聚乙二醇在木材中的渗透性,提升增重率和木材密度,能有效控制体积膨胀率。说明聚乙二醇浸渍木材的性质与溶剂类型有关。     

不同热处理工艺对实木地板材色和尺寸稳定性的影响

以桃花心木、柞木、白桦木为研究对象,在120、140、160℃下分别加热6、8 h,研究不同热处理工艺对实木地板坯料的颜色、尺寸稳定性的影响。结果表明:随着热处理温度的升高和时间的延长,木材颜色逐渐变深。其中热处理对桃花心木颜色影响最大,柞木次之,对白桦木影响最小。经过不同热处理工艺处理后,3种木材的尺寸稳定性随着温度的升高与时间的延长而提高。桃花心木在120℃下保温8 h,白桦木在160℃保温6 h,柞木在140℃保温8 h,效果最佳。实际生产中可根据树种,选取热处理前后木材色差变化较小、尺寸稳定性较好的热处理工艺条件。     

热处理对人工林杉木尺寸稳定性的影响

以人工林杉木为试材,对分别用热油和热空气为介质,在温度为180℃、200℃和220℃分别热处理1 h、3h和5h后试件的抗吸水率、抗胀率和表面接触角进行了测定,并用化学法分析了处理材主要成分的变化.结果表明:热处理后试件的尺寸稳定性能均显著高于未处理对照材(P＜0.05).且随温度的升高、处理时间的延长,木材的尺寸稳定性明显增加;在隔氧的油介质中进行热处理,试件的尺寸稳定性明显高于热空气处理材.对处理材主要化学成分的分析表明热处理使木材尺寸稳定的机理是处理过程中木材细胞壁组分尤其是半纤维素和少量的纤维素发生了化学降解.     

热处理温度对麻栎木材尺寸稳定性的影响

以麻栎(Quercus acutissima)木材为试材,在高温热处理窑(温度范围为室温～240℃)设置160、180、200℃进行高温热处理试验;采用电热鼓风干燥箱(DHG-9070A),将试样在103℃烘至绝干状态,测定试样质量和3个方向尺寸;采用恒温恒湿试验箱(LRHS-101-LH),设置“温度20℃-相对湿度65%”、“温度40℃-相对湿度90%”2种环境,对高温处理试样进行含水率平衡处理,测定试样质量和3个方向尺寸(轴向、弦向、径向);依据GB/T 1931—2009《木材含水率测定方法》、GB/T 1934.2—2009《木材湿胀性测定方法》,以木材平衡含水率、湿胀率(弦向、径向、体积)、阻湿率、抗胀率为评价指标,分析热处理温度对麻栎木材尺寸稳定性的影响。结果表明：在试验温度范围内,热处理温度可有效提高麻栎木材的尺寸稳定性,随热处理温度的升高,木材平衡含水率降低,木材的阻湿率、抗胀率明显增大。热处理材在“温度20℃-相对湿度65%”环境中的阻湿率,明显优于“温度40℃-相对湿度90%”环境中的阻湿率,说明热处理木材对高温高湿环境的阻湿效果不明显。热处理对径向湿胀率的影响较...     

后期热处理对压缩木尺寸稳定性的影响

以华山松和西南桤木为研究试材,以热空气和导热油为加热介质,在温度为170℃和210℃时分别对2种压缩木进行2 h的热处理,以厚度膨胀率为主要指标评价其尺寸稳定性。结果表明：后期热处理可以降低压缩木吸湿率和吸水率,改善压缩木的尺寸稳定性,油浴处理的效果优于热空气处理,210℃处理效果优于170℃;在所有工艺条件中,以210℃油浴处理效果最佳,可使吸湿厚度膨胀率下降50%左右,使24 h吸水厚度膨胀率减小85%左右;热处理对树种具有一定的选择性,对西南桤木的效果略优于华山松。     

用喷蒸热压提高杨木刨花板尺寸稳定性的研究

采用普通热压和喷蒸热压两种方法来生产杨木刨花板,刨花板的目标厚度取１０ｍｍ,１５ｍｍ,２０ｍｍ,２５ｍｍ,热压温度均为１８０℃喷蒸热压时饱和蒸气的压力为０３～０５ＭＰａ,每种厚度下喷汽时间一定,取两个热压时间;普通热压时每种厚度下各取４个热压时间。然后测定试件的吸水厚度膨胀率、吸水率、密度、含水率及力学性能,重点探索喷蒸热压对杨木刨花板尺寸稳定性的影响。结论为：喷蒸热压相对于普通热压,在保证刨花板的强度,缩短热压时间的条件下,改善了杨木刨花板的尺寸稳定性。     

热处理浸渍杨木性能研究

【目的】探究不同固化温度对浸渍杨木力学性能、物理性能和甲醛释放量的影响,为浸渍木的加工与应用提供实践指导和理论依据。【方法】以毛白杨锯材径切板为试材,以不进行任何处理锯材为素材,以常压过热蒸汽为介质,选择120,140,160,180℃的固化温度对脲醛树脂浸渍杨木(浸渍材)进行树脂固化处理。【结果】经过高温固化处理的浸渍杨木力学性能相对于素材有所升高,相对于未经高温固化浸渍材有所降低。与素材相比,浸渍材和120,140,160,180℃固化浸渍材的抗弯强度(MOR)分别升高了49.60%,45.21%,43.40%,37.70,24.95%;弹性模量(MOE)分别升高了107.39%,106.83%,92.40%,85.20%,57.35%;硬度值分别升高了65.71%,59.41%,56.06%,50.98%,44.46%;冲击韧性分别降低了7.03%,10.77%,14.73%,16.40%,21.54%。素材、浸渍材以及120,140,160,180℃固化材的阻湿率分别为0,20.0%,26.0%,29.4%,30.0%,33.3%。随着固化温度的升高,固化浸渍材阻湿率升高,尺寸稳定性提高。未经高温固化浸渍材的甲醛释放量为1.66mg/L,120,140,160,180℃固化浸渍材的甲醛释放量分别为1.09,0.91,0.25,0.16mg/L,经过高温固化处理后浸渍材的甲醛释放量明显降低。【结论】热处理对浸渍木物量力学性能及甲醛释放量有明显影响,建议生产中选用160℃作为脲醛树脂浸渍杨木的固化温度。     

采用低分子有机树脂改善新疆速生杨树性能的研究

采用低分子有机树脂浸渍热压的方法,对新疆两种速生杨树沙兰杨和64#杨树进行改性处理.以木材表面硬度、力学性能、防腐阻燃、尺寸稳定性能作为指标对处理后的杨木性能作出评价.结果表明:(1) 密度、硬度有所增加,其中密度以沙兰杨基本密度增加最多,增幅为161.6%;硬度以64#杨的弦面提高最大,增幅67.5%.(2) 其顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度均有所提高,并且沙兰杨处理材的力学性能指标均高于64#杨.(3)通过耐腐处理,2种杨树处理材失重率均小于10%,属强耐腐级材料.(4)经过阻燃处理后,沙兰杨氧指数65%大于64#杨氧指数55%.(5)沙兰杨的气干体积干缩率均小于64#杨.     

MUG生物质树脂/硅酸钠木材改性剂的优化制备

【目的】通过优化葡萄糖/三聚氰胺/尿素树脂（MUG）的葡萄糖配比及MUG树脂与硅酸钠的配比,减少二氧化硅及葡萄糖羟基残留,以改善改性材吸湿、尺寸不稳定等问题。【方法】设置葡萄糖、三聚氰胺、尿素物质的量比为m∶1∶4（m分别为2,4,6,8,10和12）,根据红外解析树脂预聚程度,测定树脂黏度、固含量和水溶倍数等性能,筛选出优化MUG树脂的葡萄糖配比;将优化制备的MUG树脂与硅酸钠复配得5种改性剂：G₅S₂₅、G₁₀S₂₀、G₁₅S₁₅、G₂₀S₁₀、G₂₅S₅G代表MUG树脂,S代表硅酸钠,下标数值代表其在改性剂中的质量分数）,通过测定改性材黏度、pH值和改性材的密度、增重率、吸水率、尺寸稳定性、力学性能,优化MUG树脂与硅酸钠的复合配比。【结果】①随着葡萄糖增加,MUG树脂的黏度、固含量增大,水溶性好,储存更稳定。②红外分析表明,随着葡萄糖增加,MUG树脂在1 667 cm^-1处的酰胺羰基峰、在1 630 cm^-1处的酰胺N—H键弯曲振动峰均变小,在1 552和1 421 cm^-1处的亚氨基树脂特征峰、在770 cm^-1处的呋喃环特征峰均增强;当葡萄糖物质的量比增大至8以上时,上述吸收峰强度无明显变化,故葡萄糖物质的量比宜为8。③随着树脂含量增加,MUG树脂/硅酸钠改性剂的黏度增大、pH值降低,G₂₅S₅改性剂不稳定、易产生沉淀。④各组改性材中,以G₂₀S₁₀改性材的增重率最大、吸水率最低,径向、弦向、体积湿胀率最低;与素材相比,其密度提高了60.9%,浸水144 h时的吸水率下降35.4%;其径向、弦向、体积抗湿胀率分别为60.81%,34.20%和51.87%,抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度均比素材明显提高。【结论】MUG树脂能有效抑制硅酸钠引起的吸湿和皱缩,二者的优化复配比例为质量分数20%树脂和质量分数10%硅酸钠。     

高温热处理对毛白杨木材化学成分含量的影响

以毛白杨人工林木材为研究对象,采用蒸汽介质热处理方法,在氧气含量低于2%的密闭干燥箱内进行木材热处理,研究了处理温度170～230℃、处理时间1～5h的热处理条件下,木材的化学成分含量及成分变化。结果表明:随着处理温度的提高和处理时间的延长,综纤维素和α-纤维素含量降低,而木质素含量表现出增加的趋势;处理温度比处理时间对毛白杨化学成分含量的影响更显著;综纤维素和α-纤维素含量发生显著变化的临界温度为200℃,处理时间为2h。另外,采用傅立叶红外变换光谱分析木材主要组分变化的原因,发现表征木材纤维素和半纤维素的官能团特征吸收峰强度减弱,而表征木质素的官能团特征吸收峰强度增强。采用多元回归分析方法,建立了毛白杨木材综纤维素、α-纤维素、木素含量损失率与处理温度、处理时间之间的数学回归模型,其决定系数均在0.9以上,在0.01水平上显著相关。可见,该模型可以预测出不同处理条件下热处理材化学成分含量的变化。     

KY-Fw木材阻燃剂对木材吸湿性和尺寸稳定性的影响

以杉木(Cunninghamia lanceolata)和泡桐(Paulownia forlunei)为试材,通过KY-Fw阻燃剂处理木材与未处理木材的对比研究,比较分析KY-Fw阻燃剂对木材的吸湿性和尺寸稳定性的影响.结果表明,KY-Fw阻燃剂对木材的吸湿性有一定的影响,但影响不大;阻燃木材的尺寸稳定性略有提高.     

木材低分子量树脂改性研究进展

人工林木材密度较低、材质较差、防护性能弱,应用范围受到极大的限制。低分子量树脂处理是提高人工林木材各项性质、增加其附加值的有效途径。作者综述了国内外近年来树脂改性的研究进展,对改性工艺、改性前后木材的各项性能变化以及改性机理研究进行了详细评述,并总结了树脂在木材中的存在状态以及与细胞壁的结合情况,最后提出了本领域的发展趋势,以便为木材树脂改性的进一步研究提供参考。     

热处理条件对越南安息香木材耐软腐性的影响

研究了以水蒸汽为保护气体,温度170～210℃、时间2～6 h 为热处理条件下越南安息香木材的耐软腐性能、pH值变化,以及腐朽后木材细胞壁破坏情况。结果表明,随着热处理温度升高和热处理时间延长,越南安息香木材耐软腐性能提高;软腐试验后,失重率从未处理的33.52%减少至处理210℃,6 h时的1.60%。软腐菌的侵蚀导致木材的pH值增加,即酸性减弱;同时,pH值变化率随着木材受腐朽程度（失重率）增加而提高,未处理材的pH值提高了22.46%。随着热处理温度升高和热处理时间延长,木材软腐前后pH值的差异减小,pH值变化率从处理170℃,2 h时的22.43% 减少至处理210℃,6 h时的0.10%。与失重率变化趋势相似。软腐菌的侵蚀使越南安息香木材构造发生变异,受细胞腔中的软腐菌菌丝侵蚀细胞壁,在细胞壁上有很多V形穿孔槽。     

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。     

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。     

杨木边材变色菌的生物防治

用18个来自5种寄主上的具有拮抗作用的细菌菌株,在试验室进行了杨木抗变色(生防)实验,结果证明广玉兰上的M3-2、MJ-2、M5-4,红叶石楠HX1、HX2是潜在的生防菌。