速生杉木甲基丙烯酸甲酯改性及材性研究

采用甲基丙烯酸甲酯(MMA)对速生杉木Cunninghamia lanceolata进行改性处理,试验结果表明:MMA单体在杉木中的渗透性好,改性后的杉木密度增加,且密度分布均匀;当密度增加率为60％时,木材力学性能最好,抗弯强度提高6.37％,端面硬度提高90.77％,顺纹抗压强度提高36.62％;改性材尺寸稳定性得...     

配方施肥对杉木人工林大径材的影响

以32年生杉木大径材林分为研究对象,分析不同施肥配方下杉木人工林的材种结构及大径材出材量、出材率状况.采用因地制宜的"3414"施肥配方,随机区组设计,3组重复.结果表明,杉木人工林大径材株数所占比最高的为处理10(N肥140 g/株、P肥500 g/株、K肥60 g/株),占总株数的40.00％;施肥2年后,处理8(N肥450 g/株、P肥800 g/株、K肥200 g/株)对大径材出材量的增加效果最为显著,达到291.89％,施肥3年后,处理10对大径材出材量的增加效果最为显著,达到235.07％,施肥4年后,处理8对大径材出材量的增加效果最为显著,达到243.87％;施肥2年后,处理7(N肥300 g/株、P肥1200 g/株、K肥200 g/株)的大径材出材率最好,比对照增加305.88％,施肥3年后,处理10的大径材出材率增长最多,比对照增加383.02％,施肥4年后,处理10的大径材出材率增加最多,比对照增加145.00％;N肥和P肥对大径材出材量的增长在2018、2019年均有显著或极显著影响,施肥4年后,N肥和P肥对大径材出材率的增长影响极显著.     

杉木增强-染色复合改性剂的制备工艺

将水溶性三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)与红、蓝两种颜色的水溶性酸性染料、活性染料、碱性染料和直接染料共8种染料分别复配后浸渍处理杉木,考查复合染色剂的储存稳定性、上染性和染色材的颜色、色牢度等性能。筛选出适宜的染料品种、染液pH值、染料质量分数和染色助剂,从而制得MUF型木材多效染色改性剂。结果表明:以pH值为8左右的浸渍用MUF溶液为主剂,加入1%质量分数的酸性大红G染料和1%质量分数的Na_2CO_3助剂,可制得储存期长、渗透性高的MUF型复合染色剂,增强-染色复合改性杉木的上染性和色牢度良好,其密度、抗弯弹性模量和抗弯强度分别提高67.8%、43.8%和66.6%,与MUF增强改性材相当。     

东北重要阔叶树环孔材超微结构研究

借助于扫描电子显微镜对东北重要阔叶树环孔材水曲柳、光叶春榆、黄波罗和柞木的超微结构进行了研究。观察了这些木材的立体结构,导管壁上的纹孔,木纤维及其壁上的纹孔,纵向薄壁细胞及其壁上的纹孔,木射线薄壁细胞及其壁上的纹孔以及螺纹加厚和瘤层等,为教学、科研和阔叶木材的加工利用提供有意义的资料。     

杉木间伐材压缩密化与回复变定的研究

对杉木间伐材进行高温压缩密化处理,并分析和评价压缩密化后木材的回复变定过程.结果表明:处理材的厚度吸湿回复率为2.68%,具有良好的尺寸稳定性,说明压缩变定效果好.通过试验研究得出蒸煮工序加入软化添加剂CH,能使处理材的回复率大大降低,为低密劣质杉木间伐材压缩密化的性能改良提供依据.     

美国向中东和北非地区的阔叶材出口额增加21％

去年前3个季度美国向中东和北非地区出口的阔叶材木材和单板的出口总值为6695万美元,与上年同期相比增长了21％。美国阔叶木外销委员会（AHEC）在一份声明中说,出口大幅度增长的原因是阿联酋、土耳其和巴基斯坦对美国木材的需求量明显增加。     

热重法研究阻燃杉木间伐材热解反应动力学

采用动态热重法对杉木间伐材和阻燃杉木间伐材的热动力学特性进行分析 .经定性与定量分析 ,结果表明 ,该阻燃改性剂使杉木间伐材的热解温度降低 ;改变了木材热解途径 ,向着有利于生成炭和不燃性物质转变 ;控制了木材热解失重率 ,抑制了有焰燃烧和无焰燃烧     

硅酸盐改性对杉木表面水性漆膜附着力的影响

为探明硅酸盐浸渍改性对杉木表面水性漆膜附着力的影响,论文中以水性漆为测试滴液,对改性杉木材的接触角进行了测试.并对两种常见的水性漆在杉木素材与改性杉木表面漆膜附着力进行了研究与对比.结果发现,水性漆在硅酸盐改性杉木表面的接触角1 s时为85.1°、60 s时为79.6°,均大于杉木素材表面接触角,说明漆液在改性材表面扩散与渗透的速度较杉木素材慢;改性杉木润湿性有一定程度的下降,但仍处于部分润湿状态.杉木素材1级漆膜附着力为33％,改性材为28％,说明改性处理对漆膜附着性影响微弱.两种杉木的水性漆底面分开型1级漆膜附着力达到45％,而底面合一型仅为16％,且水性漆底面合一型出现了3％的4级漆膜附着力.同时,杉木素材与改性材使用水性漆底面合一涂刷1遍时,漆膜附着力分别为3级(100％)和4级(20％),在涂刷4遍时均达到了2级(20％)、1级(80％);使用水性漆底面分开型涂刷1底1面时,附着力均为3级(80％)、2级(20％),在涂刷3底3面后均达到了1级(100％),表明油漆类型与涂刷遍数对杉木表面水性漆附着性能的影响较大,且明显大于硅酸盐改性处理的影响.杉木素材与硅酸盐改性杉木若要获得较为理想的漆膜附着力,应优先选择底漆面漆分开的水性漆类型,且涂刷遍数应达到底漆2～3遍,面漆2～3遍.     

杉木间伐材ACQ与UF复合改性初步研究

研究应用ACQ防腐剂、改性UF树脂和特制CHC添加剂,调制成相溶的环保型复合改性剂,采用一次性真空浸渍处理杉木间伐材,使处理材达防腐、防虫、防霉、强化复合改性目的.其优化工艺参数:浸渍压力0.7 MPa、加压时间2 h、ACQ/UF体积比4∶1,提高各项力学性能指标为:顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度、磨耗量(径面、弦面)各增加21%、11.2%、32.92%(160%、162%).处理材密度可增加30%以上,经扫描电镜微观结构分析,其渗透性良好.     

柠檬酸与蔗糖改性杉木的物理性能

采用不同质量浓度的柠檬酸与蔗糖复配改性剂处理人工林杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook),系统地评价了改性处理对杉木关键物理性能的影响.结果表明:随着改性剂质量浓度的增加,杉木密度增加、孔隙率降低的同时,木材表面明度下降、色差增加,木材颜色由未处理杉木的浅黄色向处理后的棕褐色转变.流失性能测试表明,经水浸泡清洗后单纯的蔗糖处理木材的流失率近96％,而柠檬酸和蔗糖复配改性处理杉木的流失率则降至21％,表明柠檬酸对蔗糖的交联固着效果良好.尺寸稳定性分析表明,蔗糖本身处理并不能改善木材的尺寸稳定性;与未处理木材相比,柠檬酸与蔗糖复配改性剂处理杉木的增容率可达6％、干缩率下降55％以上,尺寸稳定性实质性增强.综上所述,柠檬酸作为交联剂能够有效的将蔗糖固定在木材内,改善杉木尺寸稳定性等关键材性.复配改性剂具有环境友好性和来源可持续性.     

硅镁凝胶强化人工林杉木的制备工艺优化及性能研究

  目的   为有效提升人工林杉木物理力学性能,以无机硅酸钠（Na₂SiO₃）溶液为浸渍改性剂,硫酸镁（MgSO₄）溶液为固化剂,采用真空–加压循环浸渍方法制备硅镁凝胶改性杉木,探究硫酸镁的添加量和不同浸渍工艺对改性杉木浸渍效果和性能的影响,并优化浸渍工艺为硅镁凝胶改性杉木的规模生产提供理论依据。   方法  通过单因素试验探讨硫酸镁和硅酸钠的摩尔比、浸渍时间、浸渍压力与负/正压时间比4个因素对杉木试件改性效果的影响,在此基础上设计L₉(34)正交试验优化浸渍工艺参数。由最佳工艺制得硅镁凝胶改性杉木与硅酸钠改性杉木,考察其质量增加率、顺纹抗压强度、硬度、吸水率、抗流失率、耐热性等性能和微观形貌表征,对比两种改性杉木之间及与未处理杉木的差异。  结果  综合单因素和正交试验结果得到:以硫酸镁和硅酸钠的摩尔比为1∶2的MgSO₄溶液和Na₂SiO₃溶液改性杉木,浸渍时间2 h、浸渍压力0.3 MPa和负/正压时间比2∶1的条件下制得的硅镁凝胶改性杉木性能最佳。对比未处理杉木,硅镁凝胶改性杉木的抗压强度、端面硬度、弦切面硬度和径切面硬度分别提升81.1%、73.1%、52.6%和37.2%,吸水率由129.3%降至73.3%。SEM结果显示硅镁凝胶改性杉木中硫酸镁成功浸入杉木管胞与硅酸钠反应并将其固化,导致其沉积物形貌不同,相比硅酸钠改性杉木其抗流失性提升了22.1%。TGA曲线中硅镁凝胶改性杉木的质量损失速率显著降低,由于无机组分的浸入,残余质量提升了27.09%。  结论  杉木经硅镁凝胶改性后,密度和强度增加,耐水性能改善,硬度、抗流失性及热稳定性显著提高,较硅酸钠改性杉木更具性能和应用方面的优势。      

微波后处理对ACQ-D处理杉木抗水流失性的影响

为了提高胺溶铜季胺盐-D型（ACQ-D）处理杉木中有效成分铜的抗水流失性,采用微波方法对ACQ-D处理杉木进行后处理,然后测定经过流失试验试材中的铜流失率,并借助FTIR、SEM谱图,结合微波后处理过程中一价铜的转变情况,对铜的固着机理进行深入分析。结果表明:经过一定时间的微波后处理,可以明显降低铜的流失率,且随着处理时间和微波强度的增加而逐渐下降;包膜试件中铜离子的抗水流失性要好于不包膜的试件,这是温度和水分协同作用的结果;试件中铜的化合价转变不大,因此可确保微波后处理不会削弱ACQ- D处理材的耐腐性。SEM及FTIR谱图显示:铜与木材生成的晶体颗粒主要分布在木材细胞壁及木材的纹孔中;铜与纤维素间的反应很少,而木素及半纤维素是铜固着的主要场所。力学性能试验结果表明:微波后处理对试件的顺纹抗压强度及纤维素结晶度的影响均较小。      

外源酸催化对木材半纤维素热降解规律的影响

[目的]高温热处理可使木材半纤维素部分降解,改善木材的尺寸稳定性.使用外源酸可降低木材半纤维素热降解温度,因此有必要明确其热降解规律.[方法]采用碱法分离的方式提取出杨木和杉木的半纤维素,通过傅里叶红外光谱仪和热重分析法研究引入外源酸条件下(两种外源酸AlCl3和H3PO4,每种外源酸的浓度分别为0.1和0.3 mol...     

印楝提取物制备的微囊防腐剂在木材中的固化规律

目的印楝是一种抑菌效果优良的天然材料,这种材料不仅可以防止木材腐朽而且不会污染环境。使用印楝种子提取印楝植物活性成分,将其制备成微囊防腐剂,探究该防腐剂在木材中受温度影响的固化规律及抑菌性能。方法首先利用印楝提取物制备微囊防腐剂预制剂,使之能够更好地进入木材中,再通过程序升温的方法来比较在不同温度控制下微囊防腐剂在木材中的成囊情况。同时,通过褐腐菌抑菌实验考察防腐剂的抑菌性能。使用褐腐菌侵蚀不同处理的樟子松试件12周,通过试件的质量损失率来表征耐腐性能。通过40、50、60、70、80 ℃程序升温处理后的大青杨试件微观电镜图,分析印楝提取物微囊防腐剂在木材中的固化规律。结果经80 ℃升温处理后的樟子松细胞腔内也形成了微囊结构。褐腐菌抑菌实验结果显示:受褐腐菌侵蚀后,樟子松试件对照组质量损失率达到21.05%;经印楝种子提取物处理的试件质量损失率为10.96%,达到耐腐标准;经MUF处理的试件质量损失率为29.23%;经印楝提取物微囊防腐剂处理的试件质量损失率为6.01%,达到强耐腐等级。结论随着升温温度的升高,固化形成的微囊颗粒呈减小趋势,且在木材细胞壁中的分布更为均匀,结合更为紧密。印楝提取物制备的微囊防腐剂达到强耐腐等级,这说明印楝提取物制备的微囊防腐剂具有较好的防腐效果,而且防腐效果较持久。      

柠檬酸预处理杉木压缩变形固定及性能

[目的]为提高速度材杉木利用价值,探究柠檬酸预处理和热压缩处理对杉木压缩变形的影响,从而改善其密度低、尺寸稳定性差和力学性能不佳等缺点.[方法]采用柠檬酸预处理和热压缩,通过调控柠檬酸质量分数和热压温度制备杉木压缩材,并测定压缩材的吸水回复率和吸湿回复率.采用应力松弛测试和傅里叶红外光谱探究柠檬酸预处理杉木压缩材的变形...     

ACQ-D处理后杉木的拉应力松弛

该研究测定和分析了未处理杉木和经过不同浓度的胺溶季胺铜D型（ACQ-D）木材防腐剂处理的杉木试材,在不同含水率状态下的拉应力松弛（以下简称应力松弛）曲线。结果表明:①在绝干状态下,低保持量（1和3 kg/cm3）的ACQ-D处理材与未处理材的应力松弛曲线接近,而高保持量（5 kg/cm3）的ACQ-D处理材的应力松弛量则小于未处理材;在气干状态下,ACQ-D处理材的应力松弛量都低于未处理材,其中高保持量处理材的应力松弛量又大于低保持量处理材;在湿润状态下,未处理材和不同ACQ-D保持量处理材的应力松弛曲线比较接近,都呈迅速下降的趋势。②含水率对未处理材和ACQ-D处理材的应力松弛影响很大,比较相同ACQ-D保持量的试材在不同含水率状态下的应力松弛曲线可知,气干状态试材的应力松弛量较小,湿润状态试材的应力松弛最明显,绝干状态试材的应力松弛接近于湿润状态试材。      

2022 年 1 期目录

  目的  准确预测林木的生存和枯损是森林生长收获模型系统中十分重要的组成部分。构建基于混合效应模型和生存分析方法相结合的林木生存模型，能够提高林木枯损模型的精度。   方法  以吉林省汪清林业局20块落叶松云冷杉林样地数据为例，基于生存分析方法中常用的6个时间参数分布回归模型（指数分布、Weibull分布、对数正态分布、对数Logistic分布、Gompertz分布及Gamma分布），把林分因子和立地因子作为协变量加入到模型中去，构建林木生存模型。并在此基础上考虑样地的随机效应，并与传统模型的模拟效果进行比较。  结果  研究结果表明，随着单木初始胸径的增加，其枯损的风险降低，生存率提高；随着单木大于对象木断面积值的增加，其枯损的风险增加，生存率降低；随着林分密度的增加，林木枯损的概率增加，生存率降低；立地因子对林木的生存没有显著影响；6个参数分布回归模型中，Weibull分布的模拟精度最高。与固定效应模型相比，Weibull分布模型在考虑样地水平随机效应后，模型的模拟精度获得明显的提高，并且达到极显著程度。  结论  在森林经营中，要提高林木的生存率，需采取科学合理的经营方法和经营时间，避免使林分的密度过大。      

不同合成树脂工艺对改性材性能影响研究

为研究树脂对改性材性能的影响，采用2种不同工艺合成三聚氰胺-脲醛树脂（MUF），测试了树脂的相关性能。结果表明，不同合成工艺路线下制备的 MUF 树脂在固体含量、粘度、固化时间、游离甲醛含量间存在显著差异。最终树脂的分子结构类型相似性极高，但相同结构组分在不同树脂中所占比例各有差异。羟甲基基团在MUF2中所占比例高，而亚甲基桥键及醚键在MUF1中含量高。MUF1改性材的增重率（weight percent gain，WPG）值更大，但MUF2改性材的抗溶胀性（anti-swelling efficiency，ASE）和体积膨胀率（bulking rates，B）更高，MUF2改性材的尺寸稳定性更好。     

生物炭对杉木人工林土壤磷素吸附解吸特性的影响

为了改善磷素吸附作用,提高磷在杉木人工林土壤中的利用率,又防止解吸过度引起土壤磷素淋溶造成资源浪费,以杉木树叶和树干为原料,分别在300℃和600℃下制备4种生物炭:300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶炭(BL600)、300℃木屑炭(BW300)和600℃木屑炭(BW600),分别向土壤中加入0%、2%、4%、8%比例的生物炭,完成吸附解吸试验。结果表明,制备原料和温度对生物炭的成分和性质有决定性的作用,杉叶生物炭pH值、灰分含量、有效磷等的含量显著高于木屑生物炭,且高温炭大于低温炭,其中BL600生物炭pH值、灰分含量及有效磷含量最高;Langmuir模型能很好地拟合生物炭添加后红壤磷素的吸附过程,在低磷浓度时生物炭添加对土壤磷素吸附作用的影响不大,高磷浓度时则促进吸附作用;其中杉叶炭促进土壤磷素吸附的作用大于木屑炭,高温炭大于低温炭,2%和4%的生物炭添加量促进土壤磷素吸附,但8%的添加量会降低土壤对磷的吸附作用;生物炭添加在一定程度上降低了土壤磷素的解吸率,其中木屑炭降低的作用大于杉叶炭;因此建议在磷浓度较高的杉木林人工土壤中添加中低量的BL600,在磷浓度较低的杉木林人工土壤中添加大量的BL600,土壤富磷时能够增强吸附作用,减小土壤磷素淋溶风险,土壤缺磷时增加解吸率来提高土壤磷素利用率。