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     

低温蒸汽热处理对板栗物理力学性能的影响

对板栗进行120℃低温蒸汽热处理,并比较了处理前后的物理力学性能.结果表明,低温蒸汽热处理后板栗材色无明显变化,含水率、密度及吸水性降低.干缩率和湿胀率明显下降,木材尺寸稳定性明显提高,抗胀(缩)率(ASE)达34％.木材主要力学性能略有升高.这说明低温蒸汽热处理在提高板栗尺寸稳定性的同时,不会降低木材的材色美观度及力学性能.     

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。     

热处理对表面密实材变形固定及性能影响

目的高温热处理是一种广泛使用的木材压缩变形固定方法,以往研究中大多对木材进行整体热处理,但整体热处理方式耗时长能耗大,且表面密实材仅仅是表面几毫米的密实层需要固定,因此有必要探究一种适合表面密实材的变形固定方法。方法本研究采用热压机对表面密实材进行表面热处理,并对不同条件处理后的试件进行回弹率、表面硬度、耐磨性、材色的测定和红外光谱分析,探讨热处理对表面密实材变形固定和性能的影响。结果热处理对固定木材表面的压缩变形效果显著,且吸湿、吸水和水煮回弹率均随着处理温度的升高或处理时间的延长而降低。当温度高于200 ℃,延长处理时间会造成木材表面硬度和耐磨性的降低。随着热处理温度的升高或处理时间的延长,表面密实材的明度差、红绿轴色品指数差和黄蓝轴色品指数差的绝对值增大,色差增大,材色变深。热处理后各吸收峰的吸光度均呈现降低的趋势,且随热处理温度的升高和处理时间的延长降低越明显,在高温作用下木材3大组成成分纤维素、半纤维素和木素由于热解反应导致其含量降低,另外影响木材尺寸稳定性的羟基和羰基的数量也相应减少。结论热处理可以对表面密实材进行有效地变形固定,但提高处理温度或延长处理时间会导致木材表面硬度和耐磨性的降低以及材色的变化。      

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。     

长时低温热处理对速生杨木材颜色及尺寸稳定性的影响

以速生杨(Populus tomentosa Carr)弦向板材为研究对象,采用长时低温处理技术,选择热处理温度(130、140、150℃)、热处理时间(6、12、18、24 h)2个对木材性能的影响因素,按照不同热处理温度与不同热处理时间组合设计12种热处理工艺,对速生杨弦向板材进行长时低温处理试验;以处理前试件(未处理的素材)为对照,以木材颜色值、木材湿胀性为评价指标,分析不同热处理工艺对速生杨木材心材、边材的颜色及尺寸稳定性的影响,遴选在试验设计范围内的最佳热处理工艺。结果表明：随着升高热处理温度和增加热处理时长,木材颜色变深、变暗,边材比心材更明显;热处理温度对杨木颜色的影响大于热处理时长的影响。随着升高热处理温度和增加热处理时长,木材弦向上的湿胀率明显降低,尺寸稳定性提高,且对心材的处理效果远优于边材。综合试验结果,速生杨木材在热处理温度130℃时,热处理12 h可达到最佳效果,既能使杨木保持原本较浅的材色,又能较为显著地提高木材的尺寸稳定性。     

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...     

聚乙二醇联合热改性对橡胶木性能的影响

利用聚乙二醇联合热处理改性橡胶木,选用分子质量800、1000、1500、2000、4000质量分数为20％的聚乙二醇溶液,在真空度为0.09 MPa,浸渍橡胶木2 h,热处理温度200℃,保温时间2 h.对未处理材、热处理材、不同分子质量的聚乙二醇-热处理材的力学性能、尺寸稳定性、涂饰性能、结晶度和官能团等进行对比分析.结果表明:木材经过200℃热处理后,木材的抗弯强度下降了43.71％,木材干缩率和湿胀率下降显著.与热处理材相比,不同分子质量的聚乙二醇-热处理材的抗弯强度提高了10.59％～23.16％,木材颜色随聚乙二醇分子质量的增大而变深,尺寸稳定性有了进一步提高.此外,经过聚乙二醇预处理后,在热处理材表面的丙烯酸树脂的水性、油性涂料干燥速率加快,与热处理材相比,漆膜附着率提高.     

氮气介质环境中热处理樟子松木材主要性能的变化

以氮气为介质,采用160℃、180℃、200℃ 3种不同温度,2、4、6 h 3种不同时间分别对樟子松木材进行热处理改性,分析热处理前后樟子松材色、尺寸稳定性及力学性能的变化规律,并采用FTIR及XRD手段分析了其变化机理。结果表明,樟子松木材色差随热处理温度和时间增大而增大,而明度随热处理温度和时间增大逐渐降低,处理材红绿色品指数a^*值和黄蓝色品指数b^*值均大于未处理材。樟子松木材平衡含水率随热处理温度和时间的增大逐渐减小,ASE和吸湿滞后现象随温度的增大逐渐增大。樟子松木材的顺纹抗压强度、抗弯弹性模量及抗弯强度随热处理强度的增加呈现先增大后降低的趋势,但在200℃下对这3个力学性能指标影响均不显著。热处理温度对樟子松材色及尺寸稳定性影响均极显著,热处理时间对樟子松木材明度、黄蓝色品指数b^*、色差、平衡含水率和体积湿胀率影响均极显著。研究结果为高品质樟子松热处理木材的生产提供科学依据。     

高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响

为研究高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响,对速生杨木素材和PF浸渍材进行高温热处理,系统研究杨木素材、PF浸渍材、热处理材和PF浸渍-热处理材的吸水性、线性(径向和弦向)和体积吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性。结果表明:高温热处理可显著降低材料的吸水性、吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性,提高尺寸稳定性。相比于素材,浸水8 d后,PF浸渍材吸水量降低了17.37%,热处理材最高降低了63.8%,PF浸渍-热处理材最高降低了74.7%;PF浸渍材径向、弦向及体积吸水膨胀率分别降低14.71%、36.93%、30.19%,热处理材最高分别降低了64.99%、74.94%、72.33%,PF浸渍-热处理材最高分别降低94.4%、90.61%、91.37%;PF浸渍材吸湿含水率降低了11.14%,热处理材最高降低了55.57%,PF浸渍-热处理材最高降低了60.62%。与素材相比,PF浸渍材的表面接触角相差不大,热处理材最高提高了143.7%,PF浸渍-热处理材最高提高了139.4%,后2种木材的表面润湿性明显降低。相同热处理条件下,PF浸渍-热处理材尺寸稳定性更优异。红外光谱图中,PF浸渍材羟基、羰基和羧基吸收峰减弱、苯环碳骨架振动加强,热处理后羟基和乙酰基吸收峰减弱,表明PF浸渍处理和热处理对木材亲水性基团的减少和尺寸稳定性提高均有贡献,作为一种联合改性技术对于速生材尺寸稳定性的提高和开发利用具有实际意义。      

负压轻炭化木材物理力学性能

对比了奥克榄Aucoumea klaineana,椴木Tilia europaea,单瓣豆Monopetalanthus sp.等3种木材在同一炭化条件下物理力学性能的变化,探究负压轻炭化处理木材的可行性与实际效果。将3种木材分别置于真空炭化箱内以160℃,0 MPa的条件处理3.0 h,然后将木材按照国标规定的木材物理力学试材锯解及试样截取方法加工,之后分别测量木材的密度、色差、冲击韧性、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度、干缩率和湿胀率。结果表明:在该炭化工艺下单瓣豆的体积干缩系数降低了16.00%,尺寸稳定性有较大改善;抗弯强度增加了18.00%,径面、弦面和端面硬度分别增加了19.00%,33.00%和50.00%,冲击韧性损失24.00%。负压轻炭化能够在一定程度上改善木材的尺寸稳定性,并且使其物理力学性能不受太大损失。     

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。     

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。     

落叶松、杨木热处理材及压缩材热动态力学特性分析

对落叶松、杨木未压缩材和压缩材进行高温热处理,利用DMA-242型热分析仪对处理后的压缩材和未压缩材进行热动态力学分析,并与其各自素材进行对比。通过分析模量、损耗角正切等热动态力学参数的变化规律,及热处理时间对压缩材和未压缩材中半纤维素、木质素等木材组成物质的影响,探讨其变化趋势和在变形固定中的内在作用机理。结果表明,在玻璃态区域损耗模量和损耗角正切随热处理时间延长而呈递减的趋势(尺寸稳定性和压缩变形固定效果增强),压缩材中热处理24h者玻璃化转变起始温度大幅降低,即木质素大量低分子化木材蠕变恢复丧失而形成压缩材变形固定。     

不同温度热处理对木材耐久性的影响

以落叶松和大青杨的木材为试材,用生物质燃气对其进行热处理,处理温度为150-210℃,处理时间为4h。对热处理材进行室内抗白蚁和野外埋地试验,研究不同温度热处理对落叶松和大青杨2个树种热处理材的室内抗白蚁和天然耐久性影响。结果表明,在室内抗白蚁试验中,随着热处理温度的升高,落叶松和大青杨热处理材的失重率均呈现增加的趋势,热处理后试材的室内抗白蚁性能降低,且随着处理温度的提高抗白蚁性能降低明显;热处理温度对落叶松试材的天然耐久性有较大影响,随着处理温度的提高,其天然耐久性越好,呈现增加的趋势,且在190℃时出现性能显著变化点;大青杨试材的天然耐久性变化规律与落叶松相反,随着处理温度的升高,其天然耐久性呈现降低的趋势,且在180℃时出现性能显著变化点。     

速生人工林巨尾桉木材炭化改性研究

为了提高速生桉木材的尺寸稳定性、使用范围和产品附加值,以广西资源丰富的5年生巨尾桉为原料制备炭化木,主要研究了炭化温度对炭化木物理性能的影响。结果表明,随着炭化处理温度的升高,木材颜色变深、密度减小;经过炭化处理的试材,其长度、宽度和厚度随环境湿度变化的干缩和湿胀减小,其尺寸稳定性明显高于未处理材。对速生人工林巨尾桉进行炭化处理,能大大提高其尺寸稳定性。     

非均匀结构花旗松热处理材的制备及性能评价

以花旗松为试材,采用平板加热工艺在温度为180、220℃条件下进行热处理,使试材表层温度达到160℃而芯层温度控制在150℃内,制备一种具有非均匀结构的新型热改性材,并探讨热处理材表芯层吸湿性能及化学组分差异。结果表明:平板加热法可以在木材断面形成层次分明的非均匀结构,试材含水率水平是影响表芯层差异的主要因子,初含水率3.8%木材表芯层温差显著小于初含水率为15.0%试材;动态水蒸气吸附试验表明,处理材表层吸湿性低于芯层,且在高湿条件下两者差异更加显著,试材表面形成了一层低吸湿性外壳;红外光谱分析及X射线光电子能谱分析表明,热处理后表层半纤维素发生降解,木质素质量分数增加,是试材表层吸湿性降低及断面层次结构形成的内在原因。     

蒸汽热处理和氙灯照射对毛竹材表面颜色的影响

对毛竹材进行蒸汽热处理和氙灯照射,分析其表面颜色和化学成分变化.结果表明,与对照组相比,热处理竹材的明度(L*)降低,色品指数(a*和b*)均为正值.随热处理温度的升高和处理时间的延长,竹材化学成分发生改变,b·值降低,a*值增大,总体色差值(△E*)呈增长趋势,颜色变得越来越暗.随照射时间的延长,对照组表面颜色逐渐变...     

硼预处理对橡胶木热改性材颜色和力学性能的影响

研究硼琢处理对橡胶木热改性材颜色和力学性能的影响。结果显示,1％浓度硼砂溶液预处理,对热改性材的颜色没有影响,当硼砂浓度增加到4％或8％时,木材材色有偏红的趋势。在185℃的热改性条件下,经硼预处理的热改性材的抗弯强度高于对照,在200℃条件下热改性后则无此规律。分析认为,硼预处理对热改性过程有一定影响,但并不是影响热改性材颜色和力学性能的主要因素。