腐朽材和健全材的碳氧含量及结晶度变化研究

本文分别对红松、白桦和黄波罗三个树种的腐朽材和健全材,用电子能谱仪和X射线衍射仪,测定了样品的氧碳含量和结晶度的变化,实验结果表明,腐朽材的相对氧含量上升,而结晶度下降。随腐朽程度的不同,碳氧含量的比例不断变化,在腐朽极为严重的情况下,氧的含量可能高于碳的含量。说明腐朽的主要机制是氧化过程,及结晶区破坏和结晶度下降。本文是木材腐朽检测的基础研究之一,为木材腐朽检测的研究提供基础数据和理论依据。     

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     

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。     

热处理过程中杉木压缩木材的材色及红外光谱

为了探讨热处理过程中杉木压缩木材的材色变化规律 ,以及材色和木材化学主成分变化之间的关系 ,该研究测定了空气介质和真空中热处理杉木压缩木材 (热处理温度范围 140～ 2 2 0℃ ,时间范围 0～ 36h)的明度 (L )、色差 (ΔE )以及红外光谱 .同时测定了杉木压缩木材的回复率 ,无压缩对照试材的重量损失率和抗收缩率 .该研究的结论为 :①在相同条件下 ,随着热处理时间延长 ,木材明度减小 ,色差增大 ;空气介质中热处理和真空中热处理相比 ,在处理温度和时间相同的情况下 ,前一种方法处理后的木材明度更小 ,色差更大 .②就热处理过程中木材明度、色差与回复率之间的关系而言 ,两种热处理方式之间的差异不大 ;热处理中木材变定的固定程度与木材颜色的变化程度有关 .③就热处理过程中杉木压缩木材的明度、色差与对照试材的重量损失率、抗收缩率之间的关系而言 ,重量损失率或抗收缩率越大 ,对应的杉木压缩木材的明度越小 ,色差越大 .④红外吸收光谱表明 ,在热处理过程中波数在 1743,16 6 0和 16 0 5cm-1附近的羰基 (C =O)峰的变化趋势最为明显 ,说明在热处理固定杉木压缩木材的过程中 ,至少半纤维素 ,甚至木素发生了化学变化 .     

PEG加固处理木质遗存变色的原因探析

采用不同的PEG加固处理方法,通过宏观、微观分析、Lab值检测等,探析不同PEG加固方法与木质遗存变色之间的相关关系,对研究木质遗存的腐朽程度和机制具有重要的参考意义。结果表明：缓冲溶液对加固后木质遗存材色加深有抑制作用,草酸盐缓冲溶液浸泡的试样材色最接近木材本色;用草酸盐溶液处理加固木质遗存的效果优于EDTA-2Na和PVP溶液,其试样更易制作木材切片。     

试论腐朽原条的合理造材

木材腐朽对造材质量有很大影响,因此,了解木材腐朽的规律,对提高造材质量具有重要意义。     

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     

酸碱对防止泡桐木材变色的影响

对酸碱度影响泡桐木材色泽进行了研究,并对弱碱溶液防止泡桐木材变色的作用做了试验与分析。结果表明:酸碱度影响泡桐木材颜色变化,在偏酸条件下泡桐木材的白度易于向劣化方向发展,总色差升高;偏碱条件下泡桐木材白度提高,总色差下降,色泽指标明显趋好。0.25%的弱碱溶液改善泡桐木材的渗透性,能溶出木材内部部分内溶物,可浸提的内溶物中多含有变色前驱物质,促进了防止泡桐木材的变色作用,而又不会污染泡桐木材材面。防变色剂具有一定的防变色作用,但只用防变色剂预防泡桐木材变色容易出现返色现象,综合使用弱碱溶液与防变色剂防治效果比单独使用防变色剂效果好,经0.25%的弱碱溶液同防变色剂处理可使泡桐木材防变色效果内外趋于一致。     

古代与现代柏木的水分吸附热力学比较研究

【目的】探究考古木材与现代木材在水分吸附热力学方面的不同及原因，旨在提高出土饱水木质文物的尺寸稳定性，可以为出土饱水考古木材的保护研究提供理论依据。【方法】以古代与现代柏木为研究对象，分别采用扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱表征试材的微观形貌和化学基团；利用动态水分吸附分析分别测定25和50℃下的试材吸湿和解吸等温吸附曲线，并基于Hailwood-Horrobin水分吸着理论进行拟合，结合Clausius-Clapeyron公式分别计算试材的微分吸着热QS、自由能变化ΔG及微分吸着熵ΔS，分析考古试材与现代试材在吸附热力学量的差异。【结果】与现代木材相比，考古木材的细胞壁腐朽明显，产生大量细胞壁孔洞，并有菌丝体的存在。考古木材纤维素、半纤维素降解严重，而木质素相对含量升高，且极性基团-OH、-COOH含量减少。在一定温度下，考古木材的平衡含水率大于现代木材，而QS、ΔS值均低于现代木材，并在含水率5%处产生拐点，该拐点对应单分子层吸着水达到饱和；另一方面，考古木材和现代木材的ΔG值差异不大；考古木材在吸湿平衡态下QS、ΔG、ΔS值小于解吸平衡态的值。【结论】考古木材在经历长时间腐蚀后，细...     

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。     

雨淋对不同泡桐品系木材颜色的影响

以白花泡桐(Paulownia fortunei)、毛泡桐(Paulownia tomentoda)、兰考泡桐(Paulownia elongata)、楸叶泡桐(Paulownia catalpifolia)、毛白33(Paulownia×'Tefu(TF)33')、豫林1号(Paulownia fortunei CL'YL01')6品系泡桐木材为研究对象,测量木材雨淋处理前后及自然老化过程中亮度(L?)、变红度(a?)、变黄度(b?)、总色差(ΔE)、白度(W)等色度指标,分析6品系泡桐材色差异、同种泡桐不同立地的材色、泡桐不同部位材色、泡桐材色随时间变化趋势、雨淋对泡桐材色的影响,探索主要泡桐栽培资源的木材颜色特点、雨淋对材色的优化效果、泡桐材色变化规律.结果表明:不同品系泡桐的材色具有显著性差异,其中白花泡桐木材的白度、亮度最高,分别比最低的毛泡桐木材高6.52、6.35;甘肃兰考泡桐木材与河南兰考县兰考泡桐木材的各色度指标均无显著性差异,其各色度指标相差均不超过1;泡桐木材不同部位材色差异很大,轴向的木材白度与亮度由大到小依次为顶部、中部、下部,径向的木材白度与亮度由大到小依次为心部、边部、中间部位;随着时间的变迁,材色有劣化趋势,半年过后材色趋于稳定呈缓慢下降趋势;雨淋后,材色更为均一,色差显著变小,白度和亮度明显升高,其中毛泡桐木材亮度和白度提升最高,分别提升9.00、7.44.     

高温热处理对落叶松仿珍贵木材颜色变化的影响

采用氮气作为保护气对落叶松进行高温热处理仿珍贵木材,研究了不同处理温度、处理时间对落叶松颜色变化的影响,分析了不同处理条件下落叶松仿珍贵木材颜色变化的机理,并得出仿珍贵木材相应的工艺参数。回归分析表明:随着处理温度的升高和时间的延长,饱和度差ΔC*明显降低,色差ΔE*及色相差ΔH*显著增加,说明热处理能有效地使木材颜色均匀加深,并达到仿珍贵木材的目的;相对于热处理时间,热处理温度对落叶松仿珍贵木材的影响更显著;木质素和抽提物随着处理时间和温度的变化发生一系列化学变化,是落叶松颜色改变的重要原因。利用此特性,对部分浅色人工林木材进行高温热处理,可使其趋近于珍贵材颜色,从而提高产品附加值。     

不同水基防腐剂处理木材的表面自由能

该研究中测定了蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺和甘油等4种参照液体在不同水基防腐处理（包括铬化砷酸铜CCA以及另外两种商品名为NW和NS的处理）后的木材表面所形成的接触角，并根据酸碱作用理论计算得到其表面自由能及其两个分量——Lifshiz van der Waals（LW）分量和酸碱作用（AB）分量.结果表明，NW和CCA处理使木材表面的疏水性有所增加，而NS处理由于早材的水分渗透速率加快总体表现为亲水性增加.利用蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺这3种参照液体计算得到的未处理早材、未处理晚材、CCA处理早材、CCA处理晚材、NW处理早材、NW处理晚材、NS处理早材和NS处理晚材的表面自由能分别为43.1、44.5、43.4、45.1、49.4、40.6、46.0和40.9 mJ/m[[sup]]2[[/sup]].由此可见，CCA处理材的表面自由能接近于未处理材，而经过NW和NS处理后，早材和晚材的表面能都有一定程度的变化，但对于木材整体来说表面自由能仍接近于未处理材.      

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。     

腐朽对山杨木材吸水性和电阻的影响

以山杨木材试件为研究对象,研究在健康状态和腐朽状态下木材电阻和含水率的关系、木材腐朽前后绝干质量、含水率、电阻的变化及关系。结果表明,腐朽木材电阻受含水率的影响规律与健康木材相似,即随着含水率升高木材电阻下降;纤维饱和点以上相同含水率下,健康木材的电阻远远高于腐朽木材电阻,而木材腐朽后吸水性增强含水率升高使得电阻进一步降低,木材腐朽之后电阻明显减小;腐朽后木材电阻与健康木材电阻和增水率整体显著相关,木材减阻率与其失重率和增水率间具较强的二元线性关系。     

浅谈对木材腐朽规律的研究

本文通过四个方面（心材腐朽、边材腐朽、漏节、冻裂腐朽）的论述就木材腐朽对造材质量有很大影响,因此,了解木材腐朽的规律,对提高追材质量具有重要意义。     

褐腐初期南方松木材微观形貌与化学成分分析

目的探究褐腐初期,腐朽菌定植对木材颜色、微观形貌以及化学成分的影响,为进一步探究木材褐腐初期降解机理提供理论基础。方法对南方松边材进行不同时长的密黏褶菌腐朽处理,利用场发射扫描电子显微镜对腐朽材的微观结构进行表征,探究褐腐菌进入木材内部的通道。同时,利用色差仪、傅里叶红外光谱、X射线能谱表征木材在不同腐朽阶段的质量损失...     

加速老化对高温热处理人工林杉木木材性能的影响

对在N2介质中160-220℃热处理4 h的人工林杉木木材与对照材分别人工加速老化250、500和1 000 h,研究老化前后木材的表面颜色、光泽度、弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)的变化。结果表明,对照材老化后,色差(△E*)增大,其它性能降低,且随着老化时间的延长变化幅度增大;热处理材老化后除表面光泽度增大外,其余性能的变化与对照材类似,但变化趋势与幅度随热处理温度与老化时间而异。在相同的老化时间内,热处理温度升高,各性能的变化减小,影响最大的是力学性能,最小的是明度指数(L*)与△E*,光泽度居中;相同温度处理的试材,各性能随老化时间的变化不一,但随着热处理温度的升高,老化时间对试材性能变化的影响减小。总体而言,高温热处理材在老化过程中,其表面颜色、光泽度以及力学性能的变化低于对照材。     

热处理木材的材色变化研概述

通过对近年来热处理木材材色变化的研究,总结出了热处理引发木材材色变化的机理,阐述了热处理过程中处理设备和处理条件、处理温度和时间、木材内部抽提物等因素对木材颜色变化的影响,分析了热处理带来的木材材色变化对木制品加工和物理性能检测的意义,最后提出了木材热处理后关于颜色变化研究存在的一些问题和材色研究的发展趋势。     

小兴安岭4树种健康材和腐朽材结晶度的试验

为了对进一步研究纤维的超分子结构及木材的宏观特性提供基础数据,利用X射线衍射法分别测量了白桦(Betula platyphylla)、云杉(Picea koraiensis)、落叶松(Larix gmelinii)和杨树(Poplar)健康材和腐朽材的结晶度。对X射线衍射仪测量的结果进行计算得出:白桦健康和腐朽边材的结晶度分别是43.36%和31.60%;云杉健康和腐朽边材的结晶度分别是41.90%和29.04%;落叶松健康和腐朽边材的结晶度分别是53.59%和40.20%;杨树健康和腐朽边材的结晶度分别是70.26%和48.29%。结果表明,同一树种,腐朽材与健康材相比,结晶构造没有发生变化,但结晶度下降,说明腐朽破坏了纤维结晶区的结晶程度。