熏蒸处理对落叶松木材颜色和力学强度的影响

为研究熏蒸处理对木材颜色和力学性能的影响,采用氧硫化碳(COS)、溴甲烷(MB)和硫酰氟(SF)分别在3种不同质量浓度下对落叶松材进行熏蒸处理,用色差分析、力学性能测试、电子扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和红外光谱分析(FTIR)对熏蒸前后木材的物理力学性能和官能团变化进行表征。结果发现:1)使用3种熏蒸剂处理后,落叶松材的颜色均发生明显变化,其中COS熏蒸处理对试样的明度(L*)、红绿轴色度指数(a*)的影响最小;2)落叶松材经过COS熏蒸处理后,顺纹抗压强度、静曲强度、弹性模量均下降,其中顺纹抗压强度下降最明显,在熏蒸剂质量浓度为124.2 g/m3时,顺纹抗压强度下降幅度达13.09%,而静曲强度和弹性模量分别下降9.38%、8.66%;经MB、SF熏蒸处理后,试样的顺纹抗压强度、静曲强度、弹性模量均无明显变化;3)熏蒸后的落叶松材表面微观结构未发生明显变化,但COS熏蒸后木材表面的S元素和SF熏蒸后木材表面的F元素分布密度均有所增加;4)在落叶松红外光谱图中,经MB、SF熏蒸后,碳氧双键和碳氢键明显增多;COS熏蒸后,半纤维素上的碳氧双键伸缩振动减弱,芳香环骨架上的碳氧双键的伸缩振动加强,木质素相对含量增加。      

微波处理对桉木应力及微观构造的影响

为提高人工林桉木的干燥质量及产品附加值,该文针对近年来出现在木材改性领域的微波处理技术在桉木利用中的潜力及途径进行了分析。结合微波处理原理及特点,在初步试验的基础上,对微波处理减小桉木残余生长应力及微波处理对木材微观构造、木材干燥及加工质量的影响等进行了分析,并提出了今后的研究重点,为桉木微波处理的进一步研究提供参考。      

日本落叶松人工林不同生长势林木的木材物理力学性质

以日本落叶松人工林为研究对象,根据国家物理力学标准,测定日本落叶松木材的基本密度、干缩性、抗弯弹性模量、抗弯强度、冲击韧性、顺纹抗拉强度等物理力学性能,分析评价长势(优势木、平均木和劣势木)、产地(甘肃沙坝和龙门)和胸径等对日本落叶松木材物理力学性能的影响。结果表明：(1)不同长势日本落叶松的木材密度和力学强度差异不显著,劣势木、平均木、优势木的干缩率逐步递增。(2)龙门与沙坝的日本落叶松抗弯弹性模量、抗弯强度、冲击韧性和顺纹抗拉强度差异不显著;沙坝样木的干缩率、抗弯强重比高于龙门,密度则低于龙门。(3)不同胸径日本落叶松物理性质存在显著性差异(P<0.05),木材密度随胸径先增大,后趋于稳定,弦向和体积干缩率以及干缩比与胸径正相关,径向干缩率则随胸径先减小后增大;不同胸径间抗弯强度、冲击韧性与抗拉强度无显著性差异,弹性模量随胸径增加先增大后减小;胸径22～28 cm的日本落叶松材性较优,且处于适伐阶段。(4)产地和长势对日本落叶松木材的密度、径向气干干缩率、干缩比、抗弯强重比有显著的交互作用。     

高能微波处理辐射松木材的抗弯力学性能与损伤演化特征

  目的  探究高能微波处理对木材抗弯弹性模量、抗弯强度和弯曲塑性功的影响,并阐明处理材在静态弯曲载荷过程中的损伤演化与破坏规律。  方法  利用高能微波设备,采用60、80、100 kW·h/m3这3组微波能量密度水平对含水率为50% ~ 70%的辐射松锯材进行处理。在声发射（AE）系统的实时监测下进行三点弯曲抗弯弹性模量、抗弯强度和弯曲塑性功的测试,并且结合试件断裂破坏截面形貌与AE参数特征分析对比处理材与未处理材在不同加载阶段的损伤演化。  结果  未处理材抗弯弹性模量和抗弯强度平均值分别为5 520和61.7 MPa,高能微波处理材的抗弯弹性模量和抗弯强度平均变化率均小于10%。但高能微波处理均显著提高了木材的弯曲塑性功。相较于未处理材,60和100 kW·h/m3处理材的弯曲塑性功分别提高了12%和16%;而80 kW·h/m3处理材的弯曲塑性功最大,相较于未处理材的提高了22%。AE测试结果显示:随着微波能量密度的增加,处理材AE信号首次出现时间不断提前,首个损伤稳定增长阶段的持续时间、塑性变形阶段的累计振铃计数增长速率、幅度和能量活跃度逐渐增加。由此表明,在弯曲载荷作用的过程中,处理材拥有更高的损伤增长速率与应力重组效率,细胞壁产生了更多的屈曲与坍塌破坏,木材内部裂纹迅速扩展,减弱了应力集中效应,因而在一定程度上增加了木材弯曲塑性功。试件破坏形貌验证了AE测试结果,与未处理材相比,处理材的拉伸区域、中性层与压缩区域的断面形貌更加粗糙。  结论  适当的高能微波处理可在仅小幅改变木材抗弯弹性模量、抗弯强度的前提下,显著提高木材弯曲塑性功,将为高能微波处理材的应用提供新思路。研究方法与结果能够有效地展示高能微波处理材的损伤演化特征,并将为木质材料损伤演化的相关研究提供参考。      

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.     

木材显微硬度的初步探索——生长轮材质分析之三

前言 硬度一般地说是固体材料抵抗弹性变形、塑性变形及其破坏的能力。木材显微硬度是在硬度测定的基础上,用显微镜来观测木材微观结构中,经过显微硬度测定后的变形情况。初步观测的结果表明显微硬度与木材微观结构有密切联系,并与木材的物理性质,木材密度等都存在着一定的关系。在生长轮材质分析中,显微硬度能够说明早材—晚材的木材材性变化过程,其测定值与生长轮中木材密度的变化曲线相吻合,并且起到了     

FRW阻燃木材的力学强度及胶合性能

木材经ＦＲＷ阻燃剂处理后,除冲击韧性降低外,其主要力学性能指标如抗弯强度,顺纹抗压强度及硬度有所提高。ＦＲＷ阻燃木材的力学性能达到一级水基型阻燃剂标准的相应指标。ＦＲＷ处理对木材的胶合性能影响不大,因树种和胶种不同而略有差异。     

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。     

茶多酚浸渍马尾松的改性研究

将植物提取物茶多酚与人工林木材相结合，利用真空浸渍法对人工林马尾松木材实施改性，探究其在增重率、尺寸稳定性、密度、色差、茶多酚溶出释放性能等方面的改性效果，并利用SEM、FT-IR手段表征木材改性前后的微观结构变化。研究发现，4种不同工艺预处理中，微波预处理下的马尾松浸渍增重率最高，达到14.45%，且微波预处理后的改性材尺寸稳定性最好。微波预处理后不同浸渍浓度下的改性材中，密度提高最大，颜色改变最明显的浸渍浓度为80 g/L，且80 g/L浸渍浓度下的改性材药剂释放更持久。改性剂可与分布于木材结构组织内的某些基团发生交联反应，进而更好地发挥其抗氧化作用，并且与木材中的某些糖可能产生络合反应。     

间伐强度对人工落叶松木材物理力学性质的影响

以东北林业大学帽儿山实验林场老山实验站的人工落叶松林为例，试验分析了重度间伐，轻度间伐和未间伐3种间伐强度对人工落叶松林木材物理力学性质的影响。结果表明：间伐对于人工林木材的物理力学性质有较大影响，影响程度与间伐强度有关，木材的物理力学性质中，生长轮宽，生长轮密度，顺纹抗压强度，抗弯弹性模量，横纹（全部、局部）抗压强度和冲击韧性等指标与间伐强度呈现正相关，所以适度间伐不仅能提高木材力学性质，而且可以加速树木生长，起到提高木材产量和质量的双重作用。     

木构件材料力学性能快速检测研究

木材的各项力学性能是反映木材综合利用价值的重要指标,如何快速预测出其各项指标,更好的运用木材,一直是相关工作者努力的方向。以木建筑常用材料——红松和落叶松2种木材为研究对象,运用微钻阻力仪和应力波测试仪分别对其进行力学性能快速检测,并将检测结果与传统力学试验机检测结果进行对比分析。结果表明,这2种方法都适于快捷检测评估木构件材料力学性能,其中对于红松,宜选用应力波速度检测弹性模量和抗弯强度2项性能;对应落叶松来讲,宜选用微钻阻力检测弹性模量、抗弯强度、抗压强度3项性能。     

速生桉木材高温热处理的物理力学性能研究

【目的】研究经高温热处理后速生桉木材物理性能、力学性能的变化,为工业生产提供技术参考。【方法】在水蒸气保护下,经不同温度（160、180、200、220、240℃）、不同时间（1、2、3 h）处理后,按照GB/T 1927~GB/T 1943国家标准检测其物理性能和力学性能。【结果】随着热处理温度提高,速生按木材含水率大幅下降,干缩率、吸水性、湿胀率逐步下降;木材密度随着温度提高和时间延长呈下降趋势;处理时间对顺纹抗压强度、冲击韧性和硬度影响较大;各温度条件下处理1 h的效果最好,抗弯强度在同温度条件下,处理1 h最高,3 h次之,2 h最低;随着热处理温度的升高,弹性模量先增大后减小。【结论】高温热处理对速生桉木材的物理性能影响较大,干缩性、吸水性和吸胀性明显下降,尺寸稳定性上升;速生桉木材的力学性能随着温度的升高和木材热处理时间的延长总体上呈下降趋势。     

采脂处理对湿地松幼龄林生长和材性的影响

为了解采脂对湿地松生长和材性的影响,以广西华山林场湿地松幼龄林为对象,进行了不同时间长度的采脂试验。设置不同起始采脂年龄,通过不同采脂处理的湿地松,分析了其生长和材性的变化情况。结果表明：采脂对湿地松胸径和年轮宽有一定负面影响,但影响程度不大。采脂强度40%左右时,立木的自身生长势对胸径和年轮宽的影响远远大于采脂对胸径和年轮宽的影响。采脂对树高和晚材率没有显著影响。采脂会降低湿地松的密度,采脂时间越长对密度的影响越大,离树皮越近受采脂影响也越大。采脂降低了顺纹抗压、抗弯强度和冲击韧性等几个力学性能指标。虽然是幼龄林的早期采脂,但是采脂强度适中的前提下采脂对其生长影响不大。湿地松幼龄林采脂导致了密度和力学性能等材性指标不同程度的降低。     

木粉/落叶松栲胶复合模压成板工艺

以木粉为原料,添加适量落叶松栲胶,在不使用合成胶黏剂的情况下,采用高压热处理的方法促成木粉在模具中胶结成板；经正交试验,分析原料木粉目数、木粉与栲胶配比、热压温度、热压时间对成板性能的影响。结果表明：在热压压力为100 MPa、原料含水率为8%、成板密度为1．183g/cm~3的情况下,当热压温度为200℃、热压时间为12 min、木粉目数为140目以上、木粉与栲胶配比为2：1时成板性能较好。     

两种材色的兴安落叶松木材物理力学性质的研究

大兴安岭天然生长的兴安落叶松,根据材色可分两种类型：即红色材和白色材。按照ＧＢ１９２７－１９４３－９１《木材物理力学性质试验方法》,对上述两种材进行了材色,物理性质和力学性质的测试和分析。其结果表明：红,白两种材色的兴安落叶松,在木材的颜色定量表征参数,物理力学性质和加工性能等方面,均存在着很大的差异。红色材材质硬重,强度高,树脂量含,耐腐性强,但干缩变形大,加工也比较困难,适用于建筑和工业用材,     

应用生长轮材质分析方法估测木材的力学强度

本文以杉木(Cunninghamia Lanceolata(Lamb.)Hook)为试材,采用生长轮材质分析和数量化理论的方法,研究了生长轮宽度、晚材率、树龄(生长轮在卡对干中的年龄)和气干密度等四因子与木材主要力学强度:顺纹抗压,顺纹抗拉,抗弯弹性横量,冲击韧性和端面硬度等六项指标的相关性,并分别获得了它们的相关方程式。     

滨海沙地和山地红壤湿地松人工林材质的比较

通过对滨海沙地和山地红壤湿地松人工林木材物理力学性质和管胞形态的测定和比较分析 ,结果表明 :滨海沙地湿地松人工林木材除硬度大于山地红壤湿地松人工林外 ,其余物理力学性质指标均稍小于山地红壤湿地松人工林 ;滨海沙地湿地松人工林木材管胞长度和宽度在同一年轮内均小于山地红壤湿地松人工林 ,长宽比大于山地红壤湿地松人工林 ,且滨海沙地湿地松人工林工艺成熟期比山地红壤湿地松人工林早两年左右。经差异显著性t检验表明 :滨海沙地和山地红壤湿地松人工林木材物理力学性质指标中顺纹抗压强度、抗弯弹性模量和冲击韧性差异极显著 ,抗弯强度差异显著 ,其余物理力学性质指标差异不显著。研究结果为湿地松人工林培育和木材合理利用提供科学依据。