浅谈落叶松木材的改性

落叶松是东北分布最广泛的树种之一。其木材由于构造、树脂等原因,给其利用造成了一些麻烦,因此对其改性很必要。文章对近几年来落叶松改性方面的研究做了一些总结,并对其发展前景提出了一些看法。     

落叶松木材利用途径的探讨

介绍了国内外对落叶松材的研究及应用情况,以及已开展的课题研究项目,对以落叶松材为原料的木材制品及未来应发展的产品方向也进行了论述。     

高强度微波辐射对落叶松木材渗透性的影响

采用高强度微波辐射落叶松木材,将微波处理的木材试件与未处理试件在相同的条件下进行加压注水试验,测定吸水增重率(WAR),用于评价木材的渗透性.研究了试材初含水率、处理材心层温度、微波辐射功率、微波辐射时间等处理工艺条件与落叶松木材渗透性的关系.结果表明:适当控制上述处理条件,高强度微波辐射处理可以改善落叶松木材的渗透性.落叶松木材适宜的初含水率范围是25%～60%;适宜的微波辐射功率与落叶松木材的初含水率有关,本文条件下辐射功率可选择9～24 kW;适宜的辐射时间取决于木材的初含水率和选择的辐射功率,当落叶松木材的含水率为30%左右,9.23 kW 微波功率下辐射55 s或20～24 kW微波功率下辐射25 s时,经微波处理木材的吸水增重率是未处理材的200%以上,木材的渗透性得到显著改善. 对微波处理改善落叶松木材渗透性的机理进行讨论,认为微波能够迅速使木材内部的水汽化,在木材内部产生较大的蒸汽压,冲破木材细胞壁薄弱组织,形成细微裂隙,疏通水汽传导的途径.随着微波功率的升高有利于微细裂隙的形成,所需辐射时间缩短,但是过高的辐射功率或过长的辐射时间易造成木材开裂.     

长白落叶松提取物对木材防腐作用的研究

以长白落叶松心材、边材及树皮为原料,分别用乙醚、氯仿、丙酮、甲醇和水5种溶剂对其进行提取,采用滤纸片法研究了不同溶剂提取物分别对白腐菌和褐腐菌的抑菌性能,发现心材的甲醇提取物和丙酮提取物对白腐菌有较好的抑制效果,树皮的水提取物对2种菌都有较好的抑制效果.并研究了这两种提取物在室内对木材的防腐性能,借助扫描电子显微镜(SEM)照片观察了木材腐朽后菌丝生长的情况,与常用木材防腐剂酸性铬酸铜(ACC)进行了对比,结果显示:心材的甲醇提取物对白腐菌的抑制效果较好;而树皮的水提取物对褐腐菌抑制效果较好.     

日本落叶松木材的化学组成研究

对不同树龄和不同部位日本落叶松木材的化学组成、糖类组成进行了研究。结果表明,不同树龄日本落叶松木材的化学组成存在一定的差异：随着树龄的增大,总碳水化合物含量逐渐降低;冷水抽出物、热水抽出物和1％NaOH抽出物的含量增加;灰分含量逐渐降低;聚糖组成中葡萄糖和木糖含量降低,半乳糖含量增加。从化学组成分析看,12年生和15年生日本落叶松的木材比20a以上树龄的更适合用作造纸原料。与兴安落叶松相比,日本落叶松的水抽出物与1％NaOH抽出物含量较低,聚糖中葡萄糖含量较多而半乳糖含量较少;从化学组成来说,日本落叶松木材是一种优于兴安落叶松木材的造纸原料。     

落叶松木材干燥的BP神经网络模型研究

以落叶松木材为研究对象,实验在东北林业大学干燥实验室进行,采用MATLAB中log-sigmoid型函数(logsig)和线性函数(purelin)为神经元的作用函数,用落叶松木材的干燥温度、湿度、循环风速及平衡含水率作为输入变量,以木材含水率作为输出变量,构建了4∶S∶1的木材干燥的BP人工神经网络模型。用120组数据对网络模型进行训练及检验,得最适宜的网络结构为4∶10∶1,均方误差函数mse=0.001 7,总体拟合精度为96.86%。该模型能够运用到相同条件下的其他树种的木材干燥。     

基于CONE的速生人工林杨树木材热释放特性研究

以杨木径切板和弦切板为材料,按照ISO5600-1:2015标准,采用锥形量热仪在两种不同辐射功率下,研究杨木在燃烧中的热释放特征。结果表明:在不同辐射功率下,弦切板的第二热释放峰出现的时间要晚于径切板;在不同受热方向上,弦切板B的综合热释放参数略好于弦切板A,采用弦切板B面向火源更加安全。在50 kW/m~2辐射功率下,不同厚度杨木的第一热释放峰出现的时间相同;随着厚度的增加,杨木弦切板在燃烧过程中突破热解区的时间随之延长,厚度越大,杨木板第二热释放峰出现的时间越晚,且第二峰值随之变小,材料的火灾增长指数也越小,在火灾中的危险性相对越低。     

人工林日本落叶松木材物理力学性质的研究

通过试验和统计分析的方法，研究了人工林日本落叶松木材的物理力学性质及其与密度与主要力学强度的相互关系。结果表明；人工林日本落叶松硬度和主要力学强度适中，与长白落叶松和兴安落叶松相比，日本落叶松结构相对均匀，弦径干缩差异性小，可满足各种木制品的生产要求。     

兴安落叶松木材变色与腐朽的识别

木材的变色与腐朽,属木材缺陷范畴,国家标准中有明确规定.凡木材正常颜色发生改变的,称变色;由于木腐菌入侵木材细胞组织,使细胞壁遭到破坏,在木材上留下被水解痕迹的是腐朽.     

落叶松木材的高强度微波辐照法改性

The larch wood was treated by microwave irradiation under different radiant intensity and treating duration. The microwave-treated wood specimens together with the un-treated for comparison were impregnated by water in pressure vessel and then tested for permeability, mechanical properties and microstructure change by SEM to study the modification performance of microwave treatment on larch wood. The results showed that under suitable conditions of microwave treatment the permeability of larch wood was improved without noticeable decreasing of the modulus of rupture （MOR） and the modulus of elasticity （MOE）. The radial parenchyma and some pit membrane were ruptured, and tiny cracks were formed in the cell walls. The formation of tiny cracks in the cell walls serves as man-made channels of gas and liquid and this contribute to improve the permeability of the wood.     

提高落叶松材渗透性的工艺研究

落叶松材改性处理的关键研究是它的渗透性 [2 ]。在常温条件下对落叶松板材进行加压处理 ,因温度不能调整 ,试验的动态环境系数变少 ,很难取得预期的处理效果。加热加压法与常温加压法相比 ,把温度作为一个可变参量 ,使用正交分析法进一步研究落叶松材的渗透性。     

大径材杂种落叶松优良家系选择

为选择适宜大径材培育的杂种落叶松优良家系,以40年生全同胞子代测定林31个家系为研究对象,对其生长性状、干形性状、遗传力及遗传增益进行了测定.结果 表明:生长性状单株遗传力整体高于干形性状,树高单株遗传力平均值超过0.5,胸径平均值超过0.4,中央直径平均值超过0.3,材积的平均值超过0.5.胸径和材积的相关系数为0....     

落叶松树皮与聚苯乙烯复合保温材料研究

介绍了落叶松树皮与聚苯乙烯泡沫复合保温材料的制备与研究;以导热系数和压缩强度为主要技术指标对复合材料进行评价;考察落叶松树皮与聚苯乙烯泡沫的混合配比、胶粘剂施加量和密度等工艺参数对复合材料性能的影响.研究结果表明,落叶松树皮与聚苯乙烯配比为12:88、施胶量10%、密度0.19g/cm3条件下制成的保温板,其物理力学性能达到使用要求.     

檫树、米槠、木荷板材燃烧热释放率研究

采用美国阿特拉斯公司生产的ＨＲＲ３热释放车系统，按照美国航空局（ＦＡＡ）的标准要求测试檫树、米槠、木荷板材燃烧的热释放率（ＨＲＲ），为阻燃板材选择合格基村。     

玄武岩纤维增强落叶松集成材胶合工艺的研究

对聚氨酯胶粘剂制造落叶松集成材/玄武岩纤维增强树脂(BFRP)的胶合工艺技术进行了研究.采用正交试验法考察加压时间、砂光处理、压力对落叶松集成材/BFRP胶合性能的影响并确定优化工艺参数.结果显示:试验的优化工艺参数为A3B2C1,即加压时间为4h,采用80目砂光处理和压力为1.2 MPa.     

汽蒸处理及干燥过程对小径落叶松变色的影响

从明度、色差和色调角三方面入手,研究汽蒸处理和干燥过程对小径落叶松变色的影响。结果表明:干燥过程是明度缓慢降低的过程,但降低幅度远低于汽蒸处理的影响;汽蒸处理和干燥过程均会使木材颜色产生明显变化,前者影响更加明显。同时还对影响变色的因素进行了分析。     

日本落叶松无性系选择的研究

通过对日本落叶松优良无性系的引种栽培试验,初选出适宜于山西省中山山地发展的6个日本落叶松无性系。经对其遗传力测定,树高和地径的遗传力分别为0.351和0.31;利用性状表现水平分析法对其性状表现进行评估,评估结果由高到低依次为日永8、日永85×长3、日永85×长4C、日永8×长12、日永11和日永85×长13。     

羧甲基落叶松单宁的合成及抑菌性能研究

探讨了落叶松单宁羧甲基化的合成条件,对其主要影响因素如反应温度、分散时间、碱化剂质量浓度等进行了深入的分析,确定了最佳合成反应条件为:氯乙酸与单宁中羟基的物质的量之比值为1.8,分散时间 2 h,碱化温度 60 ℃,碱化剂与单宁中羟基的物质的量之比值为1.4,碱化剂质量浓度 0.2 g/mL,碱化时间 30 min,醚化反应温度 78 ℃,醚化反应时间 4 h.元素分析结果表明,羧甲基化后单宁中碳、氢含量降低,氧含量明显升高;红外谱图中的特征官能团进一步证实单宁发生了羧甲基化反应.抑菌实验结果表明,羧甲基落叶松单宁(CLT)对蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有明显的抑制作用,其对蜡状芽孢杆菌的最低抑菌浓度(MIC)值为 62.5 mg/L,最低杀菌浓度(MBC)值为 125 mg/L,是大肠杆菌和金黄色葡萄球菌MIC和MBC的1/4～1/2,均比同样条件下的落叶松单宁对以上3种细菌的抑菌率高.     

杉木人工林林地土壤CO2释放量及其影响因子的研究

采用碱液吸收法对湖南省会同生态定位站郁闭杉木人工林林地土壤CO2 释放量进行测定 ,并分析温度、水分和土壤C N比对林地土壤CO2 释放量的影响。结果表明 :郁闭杉木人工林林地土壤CO2 释放量在 0 10 5 2～0 5 5 90g·m- 2 h- 1 之间变化 ,且具有一定的季节变化规律 ,总体趋势是夏季高 ,其他季节低 ;林地土壤CO2 释放量与林内气温、土壤各层 (0、5、10、15、2 0cm)温度和土壤各层 (0、10、2 0cm)含水量在一定范围内呈一元线性正相关 ,与土壤C N比也呈一元线性正相关 ;以林内气温、土壤各层 (0、5、10、15、2 0cm)温度为依据得到的Q1 0 依次为 2 0 8、2 2 2、1 94、2 2 8、2 5 1、2 2 3;林地土壤CO2 释放量与林内气温的相关性最强 ,为极显著相关 ,偏相关系数为 0 916 (p <0 0 1) ,与土壤各层 (0、5、10、15、2 0cm)温度也是极显著相关 ,偏相关系数均在 0 818以上 (p <0 0 1) ,但与土壤C N比和土壤各层 (0、10、2 0cm)含水量相关不显著 ,偏相关系数为 0 4 5 2～ 0 6 12 (p >0 0 5 )     

人工林落叶松髓心方材的高频真空干燥(英文)

对截面尺寸为100mm×100mm的人工林落叶松髓心方材进行系列高频真空干燥试验,分析研究不同高频真空干燥条件下干燥质量和干燥速度的变化规律,获得合理的高频真空干燥工艺基准;为了进一步减少试材表裂,干燥前对试材进行切口和过热蒸汽预处理。结果表明:沿试材长度方向的中心位置切口和过热蒸汽预处理都能有效减少试材表裂,提高干燥质量。