不同无性系杨树木材天然耐腐性比较及其腐朽程度预判

【目的】比较5个杨树无性系木材的抗腐朽菌能力,并以腐朽后各阶段木材材色的变化为依据,定量预判木材腐朽程度,为无损检测技术在木材保护中的应用提供依据。【方法】以欧美杨107杨(以下简称107)、中汉22杨(以下简称H22)、皖林1号杨(以下简称Z3)、B3和Z9 5个无性系杨树木材为研究对象,就其接种白腐菌后的质量损失率、不同时段木材基本密度及材色的变化为评判指标,比较各无性系杨树木材抗腐朽菌的能力,并通过材色变化来预判木材腐朽程度。【结果】在白腐菌侵染60d后,各无性系杨树木材的质量损失率均大于45%,腐朽等级均属于第Ⅳ级,是不耐腐树种,并且杨树木材极易受心腐。腐朽后杨树木材的基本密度均有不同程度的下降,在腐朽40d时,107杨、H22、Z3、B3和Z9分别较正常材下降4.81%,9.88%,2.24%,14.21%和1.60%。腐朽后,材色变化曲线与木材腐朽过程相对应,可以用来定性判断木材腐朽程度;杨树心材由正常到腐朽,材色变化的临界值是:明度63~66,色调5~15,色饱和度17~29;杨树边材相应的临界值是:明度62~69,色调6~14,色饱和度17~30。【结论】受白腐菌侵染120d后,5个杨树无性系的质量损失率依次为H22B3Z9107Z3,说明H22在这5个无性系中最不耐腐,Z3相对而言耐腐性较强。木材腐朽后,可以参考明度、色调和色饱和度3个材色指标预测杨树无性系的腐朽程度。     

桦木腐朽与防腐剂防腐效力的研究

在黑龙江省丰林国家级自然保护区原始森林。汤原牙签厂贮木场等地对寄生在桦木上的主要腐朽菌进行了调查研究;在实验室中用土壤木块法测定了白桦、黑桦、枫桦边材对彩绒革盖菌(白腐菌)和桦剥孔菌(褐菌)的天然耐腐力;试验研究了BBF,CCB,CCA和CCF四种防腐剂的效果,并利用DU—7紫外分光光度仪探测BBF防腐剂的渗透。结果表明:以桦革褶菌、桦褶孔菌、彩绒革盖菌、木蹄菌等为代表的白腐菌是引起桦木腐朽的主要真菌;三种桦木均属不耐腐朽树种;其防腐效果,BBF最佳。其次是CCB。再次是CCA、CCF。     

真菌腐朽及潮湿环境对定向刨花板力学性能的影响

探讨和分析了室外用定向刨花板(OSB)在真菌腐朽及潮湿条件下力学性能的变化规律。植菌试件在25～30℃、相对湿度90％条件下放置20周后,测试结果表明,两种褐腐菌Gloeophyllum trabeum(G、T．)、Postia placenta(P．P．)和一种白腐菌Trametes versitcolor(T．V．)都以较小的质量损失对静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)造成严重破坏,其中,G．T．和T．V．在板材表面生长较旺盛,造成的强度损失程度类似,且部大于P．P．。但P．P．腐朽导致的单位质量损失具有最大破坏力。未种植真菌的试件处于温湿状态下同样产生显著的强度下降,表明室外用人造板材料除防腐处理外,还应注意采取防潮湿保护措施。     

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。     

热处理对泡桐木防腐性能的影响

以泡桐木为研究对象,对其进行炭化、真空热处理和蒸汽热处理,分析经这3种改性处理后泡桐木防腐性能的变化.结果表明:与素材相比,经过改性处理的泡桐木耐白腐和褐腐性能均提高,耐褐腐能力提升比例高于耐白腐.随处理温度升高,保温时间增加,木材耐腐性能提高.处理温度和保温时间与失重率呈显著负相关,加热方法与失重率无显著相关性.     

木腐真菌的鉴定及对不同木材的腐朽能力

木腐真菌是一类木质纤维素的自然分解者,在生态系统的物质循环中发挥着重要角色。利用真菌子实体、菌落、菌丝体和分生孢子形态,结合内转录间隔区(ITS)和26S r DNA D1/D2区域序列,对环境中采集到的木腐真菌进行鉴定,并对分离鉴定到的真菌进行木质素酶和纤维素酶活性分析,以及木材侵染腐朽能力研究。通过鉴定,共分离得到5种木腐真菌,分别是尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum,毛栓孔菌Trametes hirsuta,层生镰刀菌Fusarium proliferatum,裂褶菌Schizophyllum commune和血红密孔菌Pycnoporus sanguineus。酶活分析表明:5种真菌均表现出较高的漆酶和锰过氧化物酶活性,但纤维素酶活性则普遍较低或不存在。利用质量损失法分析5种真菌对6种不同木材样品的生物降解能力,12周腐朽实验结果表明:毛栓孔菌的木材腐朽能力较强,造成对橡木Quercus mongolica最高的69.16%的质量损失率,而尖孢镰刀菌、层生镰刀菌和裂褶菌等的木材腐朽能力较弱,造成木材质量损失率普遍低于3.00%,血红密孔菌对不同木材的腐朽能力差异较大,可造成41.37%的橡木质量损失率,而对柚木Tectona grandis仅有2.20%。通过分析酶活性和木材腐朽结果可以得出,真菌木质纤维素酶活力和其木材腐朽能力不存在相关性,即较高的酶活力并不代表其具有较强的木材腐朽能力。     

己唑醇衍生物的合成及其抑菌性能研究

为了提高己唑醇的杀菌广谱性以及杀菌活性,参考己唑醇的化学结构,以戊酰氯和取代苯为原料,经傅克酰基化、Corey-Chaykovsky环氧化反应、开环反应得到8种化合物,所有化合物均经质谱和核磁共振氢谱确证。选取常用木材腐朽菌——白腐菌(彩绒革盖菌、乳白耙齿菌)、褐腐菌(密粘褶菌、绵腐卧孔菌)和霉菌——黑曲霉作为实验菌株,采用滤纸片法研究8种目标化合物的抑菌活性。结果表明:在质量分数0.5%~2.0%范围内,除化合物A4、A5外,其余化合物对彩绒革盖菌、乳白耙齿菌、密粘褶菌、绵腐卧孔菌和黑曲霉均有一定的抑菌效果,其抑菌能力随着药液浓度的增加而增强。通过与己唑醇对照可知,化合物C3总体抑菌效果最好,并优于己唑醇;化合物C2对腐朽菌的抑菌效果优于己唑醇,对黑曲霉的抑菌效果弱于己唑醇;化合物A1、A2、A3、C1的抑菌效果均弱于己唑醇;化合物A4、A5对木材腐朽菌和霉菌几乎没有抑制作用。可见,卤素(F、Cl)对苯环2,4-二位上的取代、叔醇碳上异丁基的引入均有利于提高目标化合物的抑菌活性。      

火炬松木材的抗弯弹性模量和抗弯强度的变异

10年生速生材火炬松的 2 8个家系间 ,木材的抗弯弹性模量 (MOE)和抗弯强度 (MOR)分别在 0 .0 0 1显著性水平和 0 .0 1显著性水平下差异显著 .整体上 ,2 8个家系的MOE ,MOR的个体变异大部分大于家系间的变异 ,因此火炬松材质改良在家系基础上进行个体改良效果会更好 .其中 17,37,5 1等 3个家系为抗弯性能较好的优树家系 .2 8个家系的MOE和MOR存在线性相关 ,相关系数为r=0 .5 74.MOE和MOR分别与气干密度达到 0 .0 5和 0 .0 1显著性相关水平     

毛竹和重组竹腐朽前后的表面颜色及耐腐性能

以毛竹和重组竹为研究对象,用绵腐卧孔菌(PV)、密粘褶菌(GT)两种褐腐菌和彩绒革盖菌(CV)、变色栓菌(TV)两种白腐菌进行腐朽试验,比较分析了毛竹和重组竹腐朽前后表面视觉性质及其质量损失差异.结果发现:毛竹和重组竹颜色均发生了显著变化,主要表现为明度(L?)降低,色度值(C)、红绿轴色品指数(a?)和黄蓝轴色品指数...     

褐腐杨木微观结构、力学性能与化学成分的关系研究

为了探究褐腐对阔叶材主要材性的影响规律,对杨木边材试件进行室内褐腐培养,为期12周,每周抽样分别测试健康和腐朽木材的微观结构、力学性能及化学成分,并分析其随褐腐程度的变化情况,研究力学性能和化学成分之间的关系。结果表明:随褐腐程度的加深,木材细胞腔内的菌丝越来越多,纹孔膜和纹孔边缘的细胞壁分别于质量损失率为10%、16%时出现开裂;质量损失率为24%时,细胞壁严重溃烂。褐腐培养时间和质量损失率都对力学性能影响极显著;冲击韧性和抗弯强度的损失率随褐腐程度呈对数函数变化趋势,抗弯弹性模量和顺纹抗压强度的损失率呈线性变化趋势。各力学指标对褐腐的响应速度以及受褐腐影响的程度均呈如下规律:冲击韧性抗弯强度抗弯弹性模量顺纹抗压强度。不同褐腐程度试样中的综纤维素、半纤维素以及抽出物含量差异极显著,纤维素和木质素差异不显著。腐朽过程中褐腐菌最先主要降解半纤维素,质量损失率为20%左右时,转为以分解纤维素为主。冲击韧性的快速显著降低与半纤维素的降解有关,抗弯强度的变化与综纤维素含量有关,抗弯弹性模量和顺纹抗压强度的线性降低是由纤维素的缓慢降解决定的。总之,在褐腐过程中,木材微观水平上化学成分的降解和细胞壁结构的破坏从根本上导致了宏观力学性能的降低。      

木粉热处理对WPC耐腐性能及力学性能的影响

采用180、200和220℃分别热处理0、1、2和3 h后的马尾松木粉与高密度聚乙烯(HDPE)复合制备木塑复合材料(WPC),并研究热处理木粉对复合材料的耐白腐、褐腐能力及其弯曲性能的影响,通过环境扫描电镜(ESEM)观察分析WPC试样腐朽前后的表面微观形貌。结果表明,处理温度和时间对质量损失率的影响均显著,菌种的影响不显著;木粉热处理后WPC的质量损失率均有不同程度的降低,且随处理温度的升高、时间的延长,降低幅度明显增大,200℃、3 h处理后的木粉使WPC的质量损失率降低最多,经白腐菌和褐腐菌侵蚀后,分别较对照降低了53.52%和57.83%。腐朽前后WPC试样表面菌丝侵蚀情况的ESEM观察结果也进一步说明木粉热处理具有提高WPC耐腐性能的作用。而木粉热处理使WPC的弯曲强度均有所降低,与对照相比最多降低了4.57%,但弯曲模量总体呈先增后减的趋势,温度和时间对WPC弯曲强度和弯曲模量的影响均不显著。     

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。     

三聚氰胺脲醛树脂改性对针叶材和阔叶材性能的影响

用不同摩尔比三聚氰胺脲醛树脂(MUF)处理阔叶材和针叶材,对其物理力学性能和耐腐蚀性进行比较研究.结果 表明,MUF改性木材效果与木材本身结构和树种有关,结构疏松、孔隙大的木材,MUF改性效果好.改性后木材微观结构受到破坏,导致杨木和杉木体积收缩(ASE值为负).改性后松木、杉木、桉木和椎木的顺纹抗压强度(CS)分别提高了66.33％、43.18％、32.67％和13.28％,但处理材抗弯强度(MOR)降低.MUF改善了阔叶材的耐腐蚀性,处理后的木材甲醛释放量均小于0.26 mg·L-1.     

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     

红锥和西南桦人工林木材力学性质的研究

为了研究树木南北向与径向位置的变化对人工林木材力学性质与气干密度的影响,该文通过对红锥、西南桦人工林木材南北向、近髓心和近树皮2个不同径向位置的力学性质以及气干密度进行测定,分析了南北向和不同径向位置2个因素对两种木材力学性质和气干密度的影响,以及木材密度与抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度的相关性.结果表明:南北向的不同对红锥和西南桦人工林木材的大多数力学性质测定项目和气干密度无显著影响,仅有红锥的弦面顺纹抗剪强度、径向握钉力和西南桦3个面的表面硬度表现为南北向差异显著.近髓心和近树皮径向位置的不同对红锥的抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和气干密度无显著影响,但对西南桦的影响则全部达到差异显著水平.两个树种木材的气干密度与木材力学性质均表现为显著的正相关关系.      

预热温度对层状压缩木材力学性能的影响

不同预热温度下形成的层状压缩木材,因压缩层位置差异形成的不同结构及预热温度本身的变化均会引起力学性能变化。以毛白杨Populus tomentosa弦向板为材料,采用水热控制方法,通过改变预热温度获得了压缩层位于表层至中心层的不同结构的层状压缩木材。对其表面硬度、木材硬度、抗弯弹性模量与抗弯强度进行对比研究。结果表明:①随着预热温度的升高,木材表面硬度显著升高（P < 0.01）,较对照的增加率为3.9%~57.2%,而木材硬度则极显著降低（P < 0.001）,较对照的增加率为8.6%~38.5%。这个结果与压缩层随着预热温度升高,逐渐由表层向中心层移动形成的表层下0.32和2.82 mm厚度范围内木材的平均密度变化以及高温的作用密切相关。②随着预热温度的升高,弦向弯曲弹性模量逐渐增大,径向弯曲弹性模量逐渐减小;抗弯强度先增大,150℃后逐渐减小;但抗弯性能无显著差异（P>0.05）。不同预热温度下形成的层状压缩木材的力学性主要受其结构的影响,其次是温度的影响。控制压缩层的位置出现于木材表层,同时提高压缩层的密度,可获得力学性能更好的层状压缩木材。     

木质素含量对木材单根纤维拉伸性能的影响

以杉木木材单根纤维为研究对象,采用3种化学方法不同程度地脱除木质素,在细胞水平上,探讨木质素对木材单根纤维拉伸力学性能的影响。结果表明：在干燥状态下,单根纤维的弹性模量随着木质素含量的减少而降低,但整体降低的程度不大,木质素几乎完全脱除时,单根纤维的弹性模量降低约7%;木质素对单根纤维的拉伸强度和断裂伸长率影响显著,都...     

白蜡杆材的动态热机械分析

试验材料为6年生白蜡杆材,利用动态热机械分析仪（DMA）测试其不同高度的动态力学性能。结果表明,在试验温度范围内,随着温度的升高白蜡杆材的储能模量呈下降趋势,损耗模量和损耗因子呈“升高—下降—升高—快速下降”的双峰形;且白蜡杆材上部具有较高的刚度和阻尼,玻璃化转变温度为255.84℃,比下部的玻璃化转变温度高7.82℃。综合评价认为,6年生白蜡杆材上部的材性优于中部和下部的。     

强化复合木材细胞壁的纳米压痕测试分析

通过纳米压痕测试技术,测定和分析了未处理材和经硅溶胶强化处理的复合木材细胞壁层面的力学性能和弹塑性,以及硅溶胶的存在位置对强化复合木材细胞壁微观力学性能的影响。结果表明:1）浸渍强化处理工艺可以使硅溶胶进入木材细胞壁,使得强化复合木材细胞壁的弹性模量和硬度达到18.64 和0.64 GPa,分别比未处理材提高59%和31%;2）控制改性处理工艺,可以得到改性细胞壁和既有改性细胞壁又有填充细胞腔2种改性形式的强化复合木材,并且2种改性形式下细胞壁层面上的弹性模量和硬度没有显著差异,证实了细胞腔填充对细胞壁层面的力学性能没有影响;3）复合木材细胞壁形貌表征和力学测试曲线表明,硅溶胶强化处理后的复合木材细胞壁保持了较好的弹塑性特性,相对弹性回复率与未处理材基本相同。