马尾松N_2热处理材耐腐性能及化学性质的研究

采用均匀设计法探讨氮气(N2)热处理工艺对人工林马尾松木材耐腐性能及化学性质的影响。结果表明,随处理温度升高,保温时间增加,木材耐腐性能提高;N2热处理使其纤维素含量减少0.9%,半纤维素减少6.5%。红外光谱分析(FTIR)表明,N2热处理使木材内部O—H减少。马尾松N2热处理的较佳工艺条件:处理温度220℃,保温时间4 h,升温速率15℃.min-1,此时处理材腐朽后失重率16.4%,已达到Ⅱ级(耐腐)。     

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。     

酚醛树脂改性速生杨木耐腐性能研究

未经任何处理的杨木素材试件,耐腐性能较差,经低分子酚醛树脂浸渍处理后,试件的耐腐性能明显地提高。腐朽试验结果表明,在所选试验条件下,仅8周时间,素材的失重率就达9.52%之多,而当浸以低分子酚醛树脂后,同等条件下试件的失重率均小于2%。当处理材增重率为14.2%时,其失重率最小,腐朽前后试件表面的颜色变化也证实了这一点。试验结果表明,在所选试验条件下,低分子酚醛树脂处理后,速生杨木的耐腐性能改善效果明显。     

热处理对民族木结构建筑用材色差及耐腐性能的影响

以黔东南州民族木结构建筑常用的木材马尾松、杉木和枫香为研究对象,分析了在180、200、220、240 ℃热处理温度和2 h热处理时间条件下试样表面颜色及耐腐性能差异。结果表明,马尾松、杉木和枫香试样的明度L^*随热处理温度的增大而逐渐降低,各温度梯度之间的明度L^*差异均表现为显著。180~240 ℃,3种试样的红绿轴色品指数a^*和黄蓝轴色品指数b^*基本表现为先增大后减小。总色差ΔE反映出热处理对马尾松颜色变化的影响最大。彩绒革盖菌和变色栓菌对枫香的降解要强于2种针叶材马尾松和杉木,而绵腐卧孔菌和密粘褶菌则正好相反。热处理温度越高,各试样耐腐效果越好,当温度达到240 ℃时,3种树种试样在4种木材腐朽菌腐朽试验后均能达到Ⅰ级强耐腐水平。扫描电镜进一步证实了240 ℃热处理后的马尾松相比素样在被绵腐卧孔菌侵染后,其菌丝分布较少,结构保持完整,耐腐效果好。     

高温热处理杉木间伐材的抗褐腐性能

以褐腐菌棉腐卧孔菌为试菌,对分别用热油和热空气为介质,经不同温度、不同时间热处理后的杉木间伐材试样的耐腐性进行了试验,并与质量分数为1.0%的CCA-C防腐剂处理材(吸药量为2.53 kg.m-3)和未处理材进行了比较.结果表明:在2种加热介质中经不同温度、不同时间处理后试材的耐腐性均比未处理材高,且随温度的升高、处理时间的延长,耐腐性有较明显的改善;试材在180、200℃分别经不同时间热处理后的耐腐性均低于CCA-C处理材,但在220℃热处理3、5 h后,各试材的质量损失率均为0;若处理温度和时间相同,则热油处理材的耐腐性基本上高于热空气处理材.     

过热蒸汽预处理对枫香木材性能的影响

[目的]明确不同温度过热蒸汽预处理对枫香木材性能的影响,为进一步提高枫香木材性能提供理论依据。[方法]研究不同温度过热蒸汽预处理对枫香色度、尺寸稳定性、防霉效果和耐腐性的影响。[结果]过热蒸汽预处理能够诱发枫香表面色度向红色方向变化,提高其外观品质;提高枫香的尺寸稳定性,减少变形、开裂等缺陷;一定程度上抑制细菌生长,提高枫香的防霉和耐腐性能。其中140℃过热蒸汽预处理效果最佳,对可可球二孢、桔青霉、黑曲霉、绿色木霉具有较好的防治效果,枫香被害值为1,防治效力达60%;耐腐性方面,140℃过热蒸汽预处理枫香的质量损失率达9.05%,比未处理样降低了27.83%,耐腐朽等级达Ⅰ级。[结论]过热蒸汽预处理能够提高枫香木材性能。     

化学改性对速生杨木木材力学性能和天然耐久性的影响

利用低分子酚醛树脂(PF)、脲醛树脂预聚液(UF)和氨溶季胺铜防腐液对速生杨木木材进行化学浸渍改性,对处理前后试件的力学性能和防腐性能进行了测试与评价。试验结果表明:在试验范围内,氨溶季胺铜浸渍防腐改性处理对材料力学性能影响不大;PF浸渍改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度分别提高了97.1、83.4、125.5和37.0%;UF浸渍改性材对应力学性能指标分别提高了49.4、10.7、42.0和17.8%;试验所用速生杨木木材耐腐性能较差,属于II级,经过PF、UF和氨溶季胺铜防腐液浸渍改性,材料耐腐级别达到了强耐腐级,其中PF浸渍改性处理效果最好,处理材质量损失率从素材的18.7%降低到了2.9%,有效地提高了材料的防腐性能。从综合效果来看,低分子酚醛树脂预聚液浸渍改性处理是提高和改善速生杨木木材的力学性能和防腐性能的有效措施。     

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。     

高温热处理对马尾松木材机械加工性能的影响

以马尾松(Pinus massoniana Lamb.)素材(对照)及热处理材(处理温度分别为145、160、175℃)为研究对象,参照LY/T 2054—2012《锯材机械加工性能评价方法》对其机械加工性能进行评价,利用元素分析仪和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对其化学组成成分进行了定性分析,探索高温热处理对马尾松人工林木材机械加工性能的影响.结果表明,175℃以下热处理,对马尾松木材综合机械加工性能的影响不大;但对单项机械加工性能的影响各有不同,主要表现为:热处理后,马尾松木材的刨削、铣削性能得到提高,而砂削、钻削、车削、开榫性能则随着处理温度的升高表现出先降低后升高的规律.通过对热处理材化学组成成分的定性分析,发现在145～175℃的热处理过程中,木材组分中的羟基数量减少,半纤维素部分降解,结晶度增加,且木材中C元素质量分数呈增加趋势,而H、O元素质量分数呈降低趋势.高温热处理会在一定程度上改变马尾松木材的机械加工性能,影响到其后续加工利用.     

蒙脱土-DDAC复合防腐剂处理杨木的性能及表征

为了提高人工林杨木的力学性能和耐腐性,采用蒙脱土(MMT)-二癸基二甲基氯化铵(DDAC)复合防腐剂(ODP),通过满细胞法处理杨木试材,分析了防腐处理材的增重率、DDAC保持量、有机蒙脱土(OMMT)在木材内部的分布、横纹抗压强度和耐腐性。结果表明:OMMT的引入使试材增重率增加,DDAC保持量下降;OMMT绝大部分以颗粒存在于木材导管腔中,部分尺寸较小的颗粒和剥离片层可以通过纹孔,很难进入细胞壁;ODP处理材的横纹抗压强度比蒸馏水处理材提高了27%;相对于DDAC处理材,ODP处理材的耐腐性比单组分DDAC处理材好。     

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。     

酶法辅助水提马尾松花粉及其成分检测研究

[目的]研究α-淀粉酶和蛋白酶辅助水提马尾松（Pinus massoniana Lamb.）花粉的工艺参数。[方法]以水提物得率为指标,在单因素试验基础上进一步通过正交试验优化了酶法辅助水提马尾松花粉的工艺,并进行了验证试验。[结果]经过超临界CO2萃取技术脱脂后的马尾松花粉利用α-淀粉酶辅助水提,得到的优化工艺为：加酶量2.0%,料液比1∶16,提取温度75℃,提取时间3h,恒定pH值6.0。在优化后的α-淀粉酶水提松花粉提取物中添加蛋白酶进一步水提,得到的优化工艺为：加酶量1.5%,料液比1∶20,提取温度50℃,提取时间3h,恒定pH值7.0。在优化工艺参数下,水提物的得率为51.34%。[结论]为更加合理和充分地利用松花粉资源提供科学依据。     

木材褐腐过程中化学组成对其液化的影响

为了探明木材腐朽程度引起的化学组成变化规律与液化特性之间的关系，该文利用褐腐真菌茯苓对马尾松木材进行不同程度的生物降解预处理，用残渣率指标、GPC、FTIR和NMR对木材的液化程度及液化产物特征进行了表征。结果表明:褐腐木材在液比为2和磷酸催化条件下可取得良好的液化效果。对褐腐木材而言，随腐朽时间从3周延长至7周，液化残渣率逐渐降低，液化产物中残留的苯酚量逐渐减少，液化产物的分子量和分子量分布逐渐增大。当腐朽时间达到11和15周时，残渣率迅速下降，分子量和分子量分布继续呈上升趋势，而残留的苯酚量却有微弱的增加。说明褐腐处理的木材比正常木材在苯酚中的液化条件温和，木材腐朽程度越严重，液化反应越容易，腐朽时间11周(1％NaOH抽出物含量为54％)是木材在苯酚中的液化反应由难到易的转折点。FTIR和NMR结果显示:腐朽木材与苯酚的酚化反应主要发生在酚羟基的邻位和对位，且以单取代为主，木材组分通过酚化反应转化为含有活性部位的酚类物质。      

聚乙二醇处理的木材尺寸稳定性研究

研究了用聚乙二醇(PEG)处理马尾松、麻栎和江南桤木三种木材的工艺条件及效果,结果表明,三种处理材经过长时间自然存放,抗干缩率可达80%以上,并且其耐腐性能提高。     

载银二氧化钛纳米抗菌剂处理竹材和马尾松的防霉和燃烧性能

采用不同质量分数（10,50,100,200g．kg-1）的栽银二氧化钛（TiO。）纳米抗菌剂分别对马尾松P／nusmassoni—aria材和毛竹Phyllostachysedulis材进行浸渍处理．并对处理后试件的防霉性能和阻燃性能进行研究。结果表明：纳米抗茵剂处理的试件载药量随纳米抗茵剂质量分数提高而增加．处理后毛竹材的霉变时间比未处理材推迟3周左右．处理后马尾松材的霉变时间比未处理材推迟4周左右．防霉效果良好。纳米抗茵剂对毛竹材的燃烧性能无明显影响．处理材的点燃时间比未处理材延迟3～4S。纳米抗茵剂处理的马尾松材的热释放速率和总热释放量降低,有效燃烧热（EHC）、平均质量损失率、总发烟量无明显变化。图8表4参11     

不同发育阶段马尾松人工林生态系统碳贮量研究

对福建马尾松幼龄林、中龄林和成熟林生态系统中各组分的含碳率和碳贮量进行了比较研究。结果表明,不同发育阶段马尾松乔木层和凋落物层的含碳率为48.12%~52.59%,表现为成熟林最大、中龄林次之、幼龄林最小,0~100 cm土壤层含碳率亦表现出同样的规律,而林下植被层含碳率则表现为中龄林最大、幼龄林次之、成熟林最小;随林龄增大,马尾松林乔木层、凋落物层和土壤层碳贮量均逐渐增加,决定了生态系统总碳贮量亦逐渐增加,成熟林生态系统碳贮量为183.94 t/hm2,分别是幼龄林和中龄林的1.72倍和1.20倍,这种差异主要是由乔木层碳贮量的差异引起的。     

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     

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。