水曲柳木皮热改色工艺的研究

采用热压接触加热法对水曲柳木皮进行热改色处理,研究了不同处理温度和时间对木材色度值、力学性能、表面水接触角的影响。试验结果得到了3．5mm厚水曲柳木皮热改色的优化工艺参数为：热处理温度200～240℃,热处理时间20～30min。     

高温水热处理对马尾松木材颜色变化的影响

以高温高压水作为传热介质,在水热处理温度为140℃,160℃,180℃,200℃,水热处理时间为1 h,3 h,5h的条件下对40年生马尾松Pinusmassoniana木材进行高温热处理,以饱和蒸气提供高压条件,研究马尾松木材在不同水热处理条件下颜色变化,并分析处理材颜色与化学成分的关系。结果表明,随着热处理温度的升高和时间的延长,马尾松木材颜色从明黄色向深褐色转变,木材明度值降低,总体色差增加;木材总体色差与木材三大素变化呈一定相关性,其随纤维素和半纤维素的减少而增加。与热处理时间相比,热处理温度对马尾松木材颜色影响更显著。     

马尾松热处理木材的表面特性研究

以马尾松（Pinus massoniana）为研究对象,分别在 180, 200, 220 ℃条件下对其进行水蒸气 热处理 1, 3, 5 h。借助干燥器法测试不同温度热处理材的甲醛吸附量变化,利用程序升温化学吸附法、 比表面积测试以及表面接触角方法探索不同温度处理的热处理材表面特性的变化规律。结果表明：与未 热处理的素材相比,（1）热处理后的木材甲醛吸附性能得到改善,经 180 ℃、 1 h 处理后的木材甲醛吸附 性能最好,且随处理温度升高、时间延长,甲醛吸附性能降低,总体呈降低趋势;（2）热处理木材对甲 醛的吸附不仅是物理吸附,还存在化学吸附;（3）不同温度处理后,木材的比表面积均减小;（4）经热 处理后,极性的蒸馏水在木材表面的接触角较素材大且热处理的温度越高、表面接触角越大,而非极性 的二碘甲烷在其表面的接触角变化趋势相反。     

蒸汽热处理马尾松木材工艺初探

以浙江本地的马尾松为试材,采用自制的小型热处理木材实验装置进行高温热处理木材工艺实验.通过对热处理前后马尾松木材力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度、热处理时间以及升温速度对其性能的影响.研究结果表明:热处理温度对热处理马尾松木材的抗弯强度有显著影响,经热处理后的马尾松木材与未处理材相比,其顺纹抗压强度下降了1.823%~11.084%,抗弯强度下降了0.259%~34.451%,体积干缩湿胀率也有所降低.经综合分析并考虑到热源损耗及尺寸稳定性,得出马尾松木材的热处理最佳工艺为:热处理温度190℃,热处理时间2h,升温速度15℃/h     

热处理工艺对落叶松材色及力学性能的影响

对落叶松木材进行热处理,探讨热处理温度和时间对试材颜色指数和力学性能的影响.结果表明:随着处理温度的升高和处理时间的延长,木材的颜色变深,密度和质量降低,各项力学性能亦有下降.     

热处理对三种木材尺寸稳定性的影响

以落叶松、红橡和奥克榄为研究对象,采用不同的常压蒸汽热处理工艺条件,对照未处理材,研究热处理温度和时间对木材尺寸稳定性的影响。结果表明:热处理温度和时间对木材的尺寸稳定性有显著影响;木材吸湿性随温度提高逐渐降低,当热处理温度上升到一定程度时,尺寸稳定性改善趋缓;随着热处理时间延长,木材尺寸稳定性提高;木材高温热处理后吸湿性和吸水性的改善与木材的密度、结构等物理性能相关。     

杉木热处理材结晶度及力学性能的研究

热处理对木材力学性能的影响是多样的,这与热处理条件下木材的物理化学变化密切相关。本次研究将杉木板材在160℃、180℃和220℃常压蒸汽条件下进行热处理,考察处理材的结晶度、抗弯弹性模量、抗弯强度及相互可能的关联。结果表明,热处理使试材结晶度增加,有助于提高木材的刚性,使热处理材的抗弯弹性模量高于常规对照材;结晶度的提高对抗弯强度没有改善作用,热处理后试材的抗弯强度明显下降。     

桉树真空热处理材表面性能分析

用真空热处理法对粗皮桉木材进行热处理,处理温度分别为160,180,200,220及240℃,处理时间均为4 h.采用接触角测定法,对素材及不同温度条件下热处理材的接触角及表面自由能进行分析;用傅里叶红外光谱分析法,研究木材在热处理过程中的化学(官能团)变化;用热分析仪分析不同温度条件下木材的热解质量损失率.结果表明:素材的表面自由能(50 mN·m-1)<160℃热处理材的表面自由能(46 mN·m-1)<240℃热处理材的表面自由能(32 mN·m-1).热处理后木材中极性的羰基官能团减少,当热处理温度≤180℃时,木材的质量损失率在1%左右;而热处理温度>180 ℃时,每升高20℃,木材的质量损失率约下降2倍.     

等离子体处理对6种木材表面润湿性能的影响

【目的】基于现有大量空气等离子体对人工林木材表面改性的研究,采用不同气体辉光放电等离子体对3种人工林和3种天然林木材进行改性处理,对比研究其对木材表面润湿性能的影响,为常压空气等离子体处理木材表面的工业化生产提供理论支持,为等离子体在不同木材表面改性的应用奠定理论基础。【方法】采用空气(Air)、氧气(O2)、氮气(N2)、氩气(Ar)和氦气(He)5种气体辉光放电低温等离子体分别处理山杨、云杉、蓝桉3种人工林木材和实木制品及木质制品表面饰面常用的红栎、白桦和黑胡桃3种天然林木材,测试计算不同等离子体处理条件下木材的接触角和表面自由能,以及经氮气等离子体不同时间处理后木材的表面水接触角,研究不同气体辉光放电低温等离子体对不同材质木材表面润湿性能的影响。【结果】木材表面经空气、氦气、氩气、氮气和氧气5种气体等离子体处理后,表面与水、二碘甲烷的接触角均明显减小,表面自由能增大,润湿性得到显著改善。试验条件下,氦气等离子体处理对云杉、山杨木材表面润湿性能影响最大,而蓝桉、红栎、白桦和黑胡桃木材均为氩气等离子体处理后的表面接触角降幅最大,表面自由能增大明显。等离子体处理时间对木材表面润湿性影响相对较大,一般人工林木材以3 min为宜,天然木材以4 min为宜。【结论】不同气体等离子体处理木材表面后,木材表面润湿性能均得到改善,且以空气作为等离子体处理气体的润湿效果相对较好。在实际生产应用中,可采用空气等离子体处理提高木材及木基复合材料间的胶合、接枝等性能。     

基于生物质燃气介质下的落叶松热处理木材的制备技术

本文以人工林落叶松木材为试材、以生物质燃气为木材热处理介质,采用特定的处理装置和一定的处理条件,对照生物质燃气和氮气两种介质,试验分析处理介质对落叶松热处理木材性能的影响。结果表明:落叶松热处理木材的密度、平衡含水率和尺寸稳定性在两种处理介质中没有显著的变化,说明生物质燃气可以作为热处理木材的介质,并且具有处理成本低、原料来源广泛的特点。     

Impact of Drying Methods on Wettability of Populus tomentosa

Plantation poplar is one of the most important resources for wood industry, its utilization field is vast. The wettability of Populus tomentosa with different drying methods was judged by measurement of contact angle using distilled water in this paper. The results showed that the specimens from conventional drying have the biggest contact angle, and the air dried have the smallest contact angle, air dried lumbers have a better wettability than the kiln dried. The changes of contact angle in a period of tim...     

抽提物和抽提工艺对木材横界面性质的影响

采用分类试验方法，探索抽提物和抽提工艺对黎蒴栲木材横界面的影响。试验结果表明，有机、热水、温水和冷水等处理后，黎蒴栲材横切面的接触角增大，表面自由能降低，而碱处理后，接触角降低，表面自由能增大。可见，黎蒴栲材经过抽提处理可以改变或控制其横界面性质，从而达到界面设计的要求。     

Wettability and liquid sorption of wood investigated by Wilhelmy plate method

The wettability of Scots pine veneers was investigated with different approaches using the Wilhelmy plate method. The probe liquids were water and octane, which differ; in that, water is able to swell the wood sample, whereas octane does not. Novel approaches based on the Wilhelmy plate method to study wettability, liquid penetration, and swelling behavior of wood veneers are introduced. First, immersion to constant depth was performed, and liquid uptake with time was evaluated. Different kinetic regimes, the fastest one associated with contact angle changes and the slowest regime associated with liquid sorption by capillary and diffusion, were observed. Two other approaches, imbibition at constant depth (with initial deeper immersion) and full immersion, were utilized in order to keep the contact angle constant during measurements. Dynamic wettability studies were done by a multi-cycle (10–20 cycles) Wilhelmy method. Based on this, the time-dependent swelling of wood and changes in sample perimeter could be obtained. Generally, water showed higher absorption than octane. In all wettability studies, and for both probe liquids, the penetration process starts with a fast initial sorption, which is followed by swelling in the case of water.     

微波等离子体处理对杉木表面性能的影响

为了解微波等离子体处理对杉木表面性能的影响,使用接触角测定评估表面润湿性,使用扫描电子显微镜观测表面处理前后的差异。结果表明,杉木表面轻微波等离子体处理后,接触角下降为零,即使处理条件十分微弱、处理效果仍然十分明显,这表明微波等离子体处理可显著提高木材表面的润湿性,微波等离子体处理使杉木表面形成粗化面,即表面明显有等离子体蚀刻过的痕迹并留下凹凸不平的坑洼,粗化面的形成可能是导致杉木表面接触角下降,     

泡桐木材流体渗透性与扩散性的研究

本文论述了泡桐木材流体渗透性,扩散性,吸着水与自由水的吸着与吸收动力学特性,密度和干缩性以及电镜观察结果;阐明了泡桐木材具有流体可渗透及可扩散路径,有着输导流体的天然机制,水、热处理难易一般;泡桐材本身并不具有隔潮耐湿性,但由于它密度低,胀缩小,变形和开裂的可能性亦小,用它干燥后制成的箱盒容器的密封性、隔潮耐湿性较好。     

Improved water repellency of black spruce wood surfaces after treatment in carbon tetrafluoride plasmas

Plasma treatments for black spruce wood (Picea mariana (Mill.) B.S.P.), a widespread forest species from Canada, were carried out in order to waterproof the exposed surfaces. Experiments were performed using inductively coupled argon plasma with carbon tetrafluoride as the gaseous precursor for plasma-enhanced chemical vapor deposition of functional fluoropolymer coatings on wood. Analysis of the wettability through water contact angle measurements showed water-repellent characteristics, with static contact angles up to 130° depending on plasma exposure time, CF₄ concentration in the Ar/CF₄ plasma, and plasma source-to-substrate distance. X-ray photoelectron spectroscopy investigations of plasma-treated wood surfaces confirmed the growth of a thin, fluorocarbon layer with fluorine atomic concentrations close to 50 % on highly hydrophobic wood surfaces. Estimation of the thickness of the coatings by stylus profilometry revealed that a minimum layer thickness of about 80 nm is required to obtain water repellant wood surfaces with minimum water uptake. This complete set of data indicates that fluorocarbon-containing plasmas represent a very promising approach for improving the durability of wood products in wet and humid conditions.     

Highly hydrophobic and self-cleaning bulk wood prepared by grafting long-chain alkyl onto wood cell walls

Highly hydrophobic bulk wood was successfully prepared by grafting long-chain octadecyl isocyanate (OTI) onto wood cell walls via a urethane linkage. The resulting wood was highly hydrophobic and showed significantly reduced surface free energy. The microstructure and chemical composition of the untreated and treated wood were characterized using the scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectrometry, and Fourier transform infrared spectroscopy. The hydrophobic property of the wood was characterized using contact angle measurements. The mechanical and physical properties as well as the chemical durability of the highly hydrophobic wood were evaluated. The results suggested that the resultant OTI-treated wood presented fairly low surface free energy, high hydrophobicity even in the wood core, and excellent stability and durability against chemical corrosion and mechanical abrasion. Furthermore, the physical properties, including self-cleaning, dimensional stability, and water uptake, were significantly improved in the treated wood.     

木材保护用笼型倍半硅氧烷的合成

木材作为一种重要的建筑材料,本身含有丰富的纤维组织、微孔和导管,由毛细作用吸收空气中的水分.由于受自然环境(如光照、湿度和温度等)的影响,木材易发生湿胀干缩而导致开裂、形变,从而影响其观赏和使用价值,缩短其使用寿命.笔者以使木材表面具有疏水功能为出发点,以硅溶胶和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为原料,采用一步法聚合反应得...     

仿生超疏水木材表面微纳结构制备研究进展

仿生构建超浸润界面材料在自清洁、生物防污、防水抗结冰等领域具有巨大的潜力,但目前在木材科学领域的设计、制备和实践应用依然存在很大的挑战.根据仿生学原理,笔者简述了超疏水表面相关设计的基本理论以及多尺度粗糙结构在优化不可润湿表面结构中的作用,总结了 3种构建仿生超疏水木材的有效途径,推导出本征接触角的计算公式及体系自由能...     

3种水性漆在杨木表面的润湿性对比研究

选取丙烯酸酯、聚氨酯、丙烯酸-聚氨酯共聚物3种水性漆为滴液,用接触角测试仪对3种水性漆在杨木表面的接触角进行测试,对比分析其对杨木表面润湿性的影响。结果表明:未进行超纯水稀释的水性漆中,丙烯酸酯、共聚物水性漆在杨木径切面的润湿性优于弦切面,聚氨酯水性漆则反之;共聚物水性漆相比于其他两种漆润湿性更好,聚氨酯次之,丙烯酸酯水性漆的润湿性则相对较差。相比未进行超纯水稀释的水性漆,经稀释处理的3种水性漆在杨木表面的接触角均有不同程度的下降。接触角下降率分析表明:丙烯酸酯水性漆相比其他两种漆在杨木表面的润湿性更好,此外共聚物水性漆在杨木弦切面润湿性优于径切面,而其他两种水性漆则相反。