热处理改性木材的性能分析_热处理材的防霉性能
木材高温热处理技术的研究进展及展望
木材高温热处理技术的研究进展及展望随着时代的不断发展，木材高温热处理技术逐渐受到人们的重视。
它主要是指将原有的木材在一定的温度下处理，从而使木材具有更好的物理、化学和机械性能，以达到特定的目的。
木材高温热处理技术研究的进展及展望，不仅有助于提高木材的坚硬度和耐磨性，而且对于改善木材的色泽，防白化，防霉变以及防腐等都具有重要作用。
木材高温热处理技术的研究主要从两方面进行：一是关于木材高温热处理过程中变化的物理、化学和机械性能的研究；二是关于木材高温热处理过程中发生的木材结构变化情况及其影响深度的研究。
首先，研究人员对木材高温热处理过程中变化的物理、化学和机械性能进行了深入的研究。
研究发现，当木材的温度超过一定的值时，木材的结构会发生微小的变化，使木材的硬度和耐磨性有所改善，从而达到更好的加工性能。
此外，随着温度的升高，木材的色泽和光泽也会有所提高。
其次，研究人员开展了木材高温热处理过程中发生的木材结构变化的情况及其影响深度的研究，以完善木材热处理技术和参数控制，使木材的性能达到优化效果。
研究表明，木材高温热处理后，木材结构中晶粒尺寸变化显著，表面处理深度可达到1mm以上，这可以提高木材的抗白化、防霉变和防腐蚀效果，提高木材的使用寿命和使用可靠性。
在未来，木材高温热处理技术将朝着更加环保和可持续发展的方向不断发展，努力改变木材的结构，以提高其物理、化学和机械性能，更好地服务于日益增长的社会经济需求。
所以未来木材高温热处理技术尚需要进一步完善及改进，在这方面相关学者和研究机构应加强研究，通过研发新的处理方法和技术来改善木材的性能，实现绿色木材的生产环节的更加可持续的节能发展和应用。
总的来说，木材高温热处理技术的研究进展和展望可以帮助我们更好地利用木材，充分发挥木材的潜力，服务于人们的日常生活和社会经济的发展。
只有把握住木材高温热处理技术的发展趋势，才能充分发挥木材的价值，更好地服务于我们社会的发展。
结论木材高温热处理技术的研究现有进展和展望具有重要的理论意义和实践意义。
北美黑胡桃的木材改性技术与应用
北美黑胡桃的木材改性技术与应用北美黑胡桃（Juglans nigra），作为一种优质硬木材，以其美丽的纹理和耐久性而受到广泛关注。
然而，传统的黑胡桃木材在某些方面存在一些限制，例如易开裂、吸湿膨胀等特性。
为了克服这些问题，研究人员开发了一系列木材改性技术，以提高黑胡桃木材的性能，并扩大其在不同行业的应用。
本文将探讨北美黑胡桃的木材改性技术与应用。
一、热处理热处理是一种广泛应用的木材改性技术，通过使木材暴露在高温环境中，改变其结构与性能。
对于黑胡桃木材而言，热处理可显著提高其尺寸稳定性和耐腐蚀性。
研究表明，适当的热处理可以减少黑胡桃木材的湿润膨胀率，并使其在潮湿环境中更加稳定。
二、酚醛树脂改性酚醛树脂改性是一种常用的改性方法，通过在黑胡桃木材表面施加酚醛树脂涂层，提高其稳定性和耐久性。
酚醛树脂可以形成一层保护膜，有效防止黑胡桃木材受潮和昆虫侵蚀。
此外，酚醛树脂还可以改善黑胡桃木材的硬度和强度，增强其质地。
三、丙烯酸改性丙烯酸改性是一种新兴的木材改性技术，通过在黑胡桃木材孔隙中注入丙烯酸单体，实现改性。
这种改性方法可以显著提高黑胡桃木材的水解稳定性和尺寸稳定性，减少开裂和变形的风险。
丙烯酸改性还可以增强黑胡桃木材的抗菌性能，延长其使用寿命。
四、压缩改性压缩改性是一种常用的木材改性方法，通过施加高压力使木材纤维结构发生变化。
对于黑胡桃木材而言，压缩改性可以增加其密度和硬度，提高抗弯强度和抗冲击性能。
此外，压缩改性还可以使黑胡桃木材的颜色更加鲜艳，增加其装饰性。
五、应用领域经过改性的北美黑胡桃木材在许多领域有广泛的应用。
在家具制造业中，黑胡桃木材以其独特的纹理和颜色被广泛用于制作高档家具。
同时，改性的黑胡桃木材还可用于地板、门窗、楼梯等建筑装饰材料的制造。
此外，黑胡桃木材的耐腐蚀性和稳定性使其成为户外景观设计和船舶建造领域的理想材料。
结论北美黑胡桃木材的改性技术与应用为其开辟了新的发展前景。
通过热处理、酚醛树脂改性、丙烯酸改性以及压缩改性等方法，可以显著提高黑胡桃木材的性能，扩大其在家具制造、建筑装饰和船舶建造等领域的应用。
热处理木材国内外研究现状与应用前景分析
热处理木材国内外研究现状与应用前景分析文章编号:100724961(2008)0320276205热处理木材国内外研究现状与应用前景分析曲保雪1,2,朱立红1(1河北农业大学,河北保定071000;2中国林业科学研究院,北京100091)摘要:介绍了热处理木材发展的背景、国内外研究现状、热处理木材性能的改善及机理,并介绍了热处理木材当前的应用情况,分析了其发展前景。
关键词:热处理;尺寸稳定性;木材改性中图分类号:S 784 文献标识码:ADevelopment and application prospect of heat 2treatedwood at home and abroadQU Bao 2xue 1,2,ZHU Li 2hong1(1A gricultural U nive rsity o f Hebe i ,Baoding 071000,China ;2Chinese A c adem y o f Forestry ,Beijing 100091,China )Abstr act :This paper introduces the backg round and the dev elopmen t o f heat-treated woo d at home and abroad ,as well as the mechanism o f heat-treating on w ood.It also introduces the applicatio n o f heat-treated w ood and its pro spect.Key words :heat-treating;di mensio nal stability;modification of w ood 收稿日期:2007-12-03;修改稿收期:2008-03-12作者简介:曲保雪(1970-),男,河北东光人,主要从事材料科学与工程教学与研究工作。
热处理木材在建筑中的应用分析
热处理木材在建筑中的应用分析【摘要】热处理木材是指将木材置于高温缺氧（温度高达l80-230℃）和一定相对湿度的环境中进行长达24h处理后的一种产品。
通过这一处理手段尽可能的消除木材成分中的亲水性羟基基团，并生成其它疏水性基团，从而使其具备未处理材所没有的特殊性能。
【关键词】热处理木材；应用分析0.引言随着世界木材资源的日益锐减，努力寻求合理木材高效利用的方法已成为当务之急，木材热处理是提高木材利用率的有效物理手段。
首先，热处理木材与未处理材相比具有较低的吸湿性，因此具有较强的尺寸稳定性。
IToman等人通过实验证明热处理木材的干缩和湿涨性与未处理前相比会降低50%～90%，顾炼百等通过对4种木材热处理后吸湿性能研究得出：经热处理后4种木材平均吸湿性下降率高达51.87%，尺寸稳定性平均提高42.36%。
这主要是由于木材经热处理后，主要成分半纤维素发生降解，所含游离羟基数量大幅度减少，而木材中纤维素的结晶度和晶体的尺寸由于受热而有所增大。
也正是因为热处理木材的吸湿性降低，木材的平衡含水率降低，木材内部环境不再适合腐朽菌和虫蚁生存，因此其耐腐性比未处理材也有明显的提高。
1.热处理木材在建筑装饰中的应用目前市场上通行的对木材进行防腐处理的方法主要是向木材添加含砷和铬的水载防腐剂如加铬砷酸铜（chromated copper arsenate），简称ccA。
随着人们环保意识的增强，消费者对木材制品需求品味的提升，木材工业也开始朝着绿色、健康的方向发展，美国、加拿大、欧洲已经立法不再允许使用ccA（工业和特殊环境方面除外）。
由于热处理木材具有较强的耐腐性，因此将其代替ccA这种铜铬砷盐化合物处理过的木材及其制品使用无疑是一种明智的选择。
据统计，加拿大每年需要将4.1亿板英尺木材进行ccA防腐处理，总费用高达14亿加元。
因此，充分利用热处理木材的耐腐性能还会带来相当可观的经济效益。
针对热处理木材所具备的上述性质，可将其广泛应用于室内外建筑装饰领域。
木材高温热处理技术研究进展
状,展望未来高温热处理技术的发展方向和前景。
关键词：高温热处理；性能;机理;研究进展
中图分类号：S782. 31
文献标识码:A
文章编号：1001-1714(2021)03-0039-03
木材作为一种天然可再生的环境友好型材料, 因其具有优良的环境学视觉特性及其优异的力学性 能和可加工性能,近年来一直深受人们喜爱,在生产 生活和社会经济建设方面发挥着不可替代的作用。 但木材某些自身固有属性限制了其应用范围，例如 易发生吸湿膨胀、干燥开裂变形及生物侵害腐朽等。 为提高木材材性及其多功能性附加值，实现劣材优 用，剩材再用，拓宽其应用领域，就必须对木材进行 改性处理,达到木材高效利用的目的。较常用的木 材改性方法主要有化学改性和物理改性两种方式, 而木材物理改性过程中不需要添加任何化学药剂， 产生的污染少且处理工艺简单，处理后的木材更不 会对人和居住环境产生任何危害［1］，如今正以其独 有的特点赢得更多研究者的青睐，研究日趋深化。 高温热处理技术是木材物理改性常用的有效手段之 一,在功能上赋予木材良好的尺寸稳定性、生物耐久 性及改善木材的声学性能等，具有较为广阔的应用 前景，同时也是人工林速生材和普通木材一种有效 的改性增值手段，对我国木材加工行业的发展具有 较为重要的意义。本文着重阐述高温热处理改性木
2高温热处理木材机理
2. l半纤维索 半纤维素在高温热处理过程中的变化是形成热
处理材特有材性的决定性因素。半纤维素是木材细 胞壁纤维素骨架和木质素填充物之间的主要粘结物 质。当高温热处理温度接近l60 t时，木材细胞壁 化学组分中的半纤维素首先开始发生热降解反应, 分子链中的乙酰基首先会从主链中发生断裂反应形 成乙酸物质，葡萄糖醛酸聚木糖分子上的少量羧基 也会发生断裂反应生成甲酸等物质，乙酸和甲酸这 两种物质是木材高温热处理改性过程中的主要挥发 性物质，它们在降解断裂过程中形成的酸性环境将 会对半纤维素的水解产生极大的促进作用，可作为 催化剂加速半纤维素水解形成更多的糖类物质。随 高温热处理改性温度的不断升高，木材细胞壁中的 半纤维素分子会发生降解反应生成低聚糖甚至某些 单糖分子，单糖分子又可以通过脱水缩合反应生成 某些醛类物质,l80 t的饱和蒸汽处理条件下，半纤 维素中的阿拉伯糖和半乳糖可以完全发生分解。 2.2纤维索
木材的化学处理和改性剂研究
木材的化学处理和改性剂研究木材作为一种可再生的自然资源，具有优良的生物相容性和环境友好性，广泛应用于建筑、家具、造纸等行业然而，木材在实际应用中存在一些问题，如易受潮、变形、腐朽等为了解决这些问题，研究人员对木材进行了化学处理和改性，以提高其性能和应用范围本文将重点介绍木材的化学处理和改性剂研究1. 木材的化学处理木材的化学处理主要包括防腐、防水、防火等处理方法这些处理方法可以提高木材的耐久性和应用范围1.1 防腐处理防腐处理是木材化学处理的重要方面之一木材防腐剂可以防止木材受到微生物和昆虫的侵害常用的木材防腐剂包括铜铬防腐剂、砷化合物、硼化合物等这些防腐剂可以渗透到木材内部，抑制微生物和昆虫的生长和繁殖1.2 防水处理木材在潮湿环境中容易吸水，导致变形和腐朽防水处理可以提高木材的防水性能，延长其使用寿命常用的防水剂包括蜡、沥青、硅化合物等这些防水剂可以在木材表面形成一层保护膜，阻止水分子的渗透1.3 防火处理木材易燃，容易在火灾中受损防火处理可以提高木材的防火性能，减少火灾事故的发生常用的防火剂包括磷酸盐、卤代烃等这些防火剂可以降低木材的燃烧性能，减缓火势蔓延2. 木材的改性剂研究木材改性剂可以改善木材的物理和化学性能，提高其应用范围木材改性剂的研究主要集中在以下几个方面：2.1 增强木材的力学性能通过添加改性剂，可以提高木材的抗拉、抗压、抗弯等力学性能常用的改性剂包括酚醛树脂、聚氨酯等这些改性剂可以渗透到木材细胞中，与木材纤维发生化学反应，形成交联结构，从而增强木材的力学性能2.2 改善木材的耐久性通过添加改性剂，可以提高木材的耐久性，防止木材受到虫蛀、腐朽等侵害常用的改性剂包括生物农药、有机硅化合物等这些改性剂可以抑制微生物和昆虫的生长，延长木材的使用寿命2.3 提高木材的防水性能通过添加改性剂，可以提高木材的防水性能，防止木材吸水变形常用的改性剂包括蜡、硅化合物等这些改性剂可以在木材表面形成一层保护膜，阻止水分子的渗透3. 总结木材的化学处理和改性剂研究对于提高木材的性能和应用范围具有重要意义通过化学处理和改性，可以提高木材的耐久性、防水性能和力学性能，从而扩大木材的应用领域然而，木材的化学处理和改性剂研究仍面临一些挑战，如环保型木材防腐剂的开发、木材改性剂的生物降解性等未来，随着科技的进步和环保意识的提高，木材的化学处理和改性剂研究将更加注重环保和可持续性，为木材行业的发展提供更多支持4. 木材化学处理的现状与挑战目前，木材化学处理在实际应用中已经取得了显著的成果，但在环境保护和可持续发展的背景下，木材化学处理仍面临许多挑战4.1 环保型木材防腐剂的开发传统的木材防腐剂如CCA（铜铬砷）化合物因其高效防腐性能被广泛使用，然而，砷化合物对环境和人体健康的潜在危害促使研究人员开发环保型木材防腐剂生物基木材防腐剂，如基于天然有机酸、生物碱和植物提取物的防腐剂，因其环保性能而受到关注这些生物基防腐剂对环境友好，但防腐性能和持久性仍需进一步提高4.2 木材改性剂的生物降解性木材改性剂在提高木材性能的同时，也带来了环境污染问题因此，研究木材改性剂的生物降解性成为重要课题科学家正在开发可生物降解的木材改性剂，以降低其在环境中的残留和对生态系统的潜在影响5. 木材化学处理和改性剂的发展趋势面对木材化学处理和改性剂研究的挑战，未来的发展趋势将集中在以下几个方面：5.1 绿色化学的应用绿色化学是指在化学合成和应用过程中减少对环境和人体健康的危害在木材化学处理和改性剂研究中，绿色化学原则将被更加重视研究人员将致力于开发环境友好、可再生、低毒的化学试剂和工艺5.2 纳米技术的应用纳米技术在木材化学处理和改性剂领域的应用前景广阔通过纳米技术，可以制备出具有优异性能的木材改性剂，如纳米复合材料纳米技术的应用有望提高木材的力学性能、耐久性和防水性能5.3 智能化和自动化技术的应用随着科技的发展，智能化和自动化技术将在木材化学处理和改性剂领域得到广泛应用自动化设备可以提高生产效率，减少人为误差智能化技术可以实现木材化学处理过程的实时监控和优化，提高木材改性剂的质量和性能6. 结论木材的化学处理和改性剂研究对于提高木材的性能和应用范围具有重要意义面对环境保护和可持续发展的挑战，未来的木材化学处理和改性剂研究将更加注重绿色化学、纳米技术、智能化和自动化技术的应用这些技术的应用有望解决现有问题，为木材行业的发展提供更多支持7. 木材化学处理和改性剂的应用案例为了更好地理解木材化学处理和改性剂的实际应用，以下是一些典型的应用案例：7.1 木材防火处理的应用在建筑设计中，木材防火处理是一项重要要求通过使用卤代烃等防火剂对木材进行处理，可以显著提高木材的防火性能例如，在木材表面涂覆一层卤代烃防火涂料，可以防止火焰蔓延，减少火灾事故的发生7.2 木材防水处理的应用在户外家具和建筑材料中，木材防水处理可以延长产品的使用寿命通过使用硅化合物等防水剂，可以在木材表面形成一层防水膜，阻止水分的渗透这样，木材不易受潮，减少了变形和腐朽的可能性7.3 木材防腐处理的应用在园林建设和木材家具制作中，木材防腐处理可以防止木材受到虫蛀和腐朽的侵害通过使用生物农药等防腐剂，可以有效地抑制微生物的生长，延长木材的使用寿命7.4 木材增强力学性能的应用在高级家具和建筑材料中，通过使用酚醛树脂等改性剂，可以提高木材的力学性能改性剂可以与木材纤维发生化学反应，形成交联结构，增强木材的抗拉、抗压和抗弯性能这样，木材在承受重载和外部压力时表现出更好的性能8. 木材化学处理和改性剂的未来展望木材化学处理和改性剂研究的发展前景广阔，未来的研究将集中在以下几个方面：8.1 环保型木材化学处理和改性剂的研发随着环保意识的提高，研发环保型木材化学处理和改性剂将成为重要研究方向绿色化学原则将引导研究人员开发环境友好、可再生、低毒的化学试剂和工艺8.2 纳米技术和生物技术的应用纳米技术和生物技术的应用将为木材化学处理和改性剂领域带来新的突破通过纳米技术和生物技术的应用，可以开发出具有优异性能的木材改性剂，提高木材的性能和应用范围8.3 智能化和自动化技术的应用智能化和自动化技术将在木材化学处理和改性剂领域得到更广泛的应用自动化设备可以提高生产效率，减少人为误差智能化技术可以实现木材化学处理过程的实时监控和优化，提高木材改性剂的质量和性能9. 结论木材的化学处理和改性剂研究对于提高木材的性能和应用范围具有重要意义面对环境保护和可持续发展的挑战，未来的木材化学处理和改性剂研究将更加注重绿色化学、纳米技术、智能化和自动化技术的应用这些技术的应用有望解决现有问题，为木材行业的发展提供更多支持通过不断的研究和创新，木材化学处理和改性剂领域将继续取得进展，为人类社会的可持续发展做出贡献。
木材的热处理与改性技术
木材的热处理与改性技术木材作为一种常见的建筑材料，其性能和特性在很大程度上决定了其在工程中的应用范围。
为了提高木材的耐久性、抗腐蚀性和防火性能，热处理和改性技术被广泛应用于木材的处理过程中。
本文将探讨木材的热处理与改性技术的原理、方法和应用。
一、热处理技术热处理是通过加热木材，在没有氧气的条件下改变木材的结构和性能。
热处理的主要原理是通过控制温度和处理时间，降解和改变木材中的一些化学成分，从而达到改善木材性能的目的。
1. 干热处理干热处理是将木材暴露在高温环境下，通常在大气压力下进行。
该处理方法主要通过降解木材中的纤维素和半纤维素来减少其吸水性能，从而提高木材的稳定性和抗腐蚀性。
2. 湿热处理湿热处理是将木材暴露在高温和高湿度环境下进行处理。
在湿热处理中，木材中的一些纤维素和半纤维素会部分分解，同时木材中会浸泡足够多的水分，使其得到充分饱和。
这样可以提高木材的稳定性和耐腐蚀性。
二、改性技术改性技术是通过引入化学物质或添加剂来改变木材的组成和性能。
改性技术可以改善木材的抗腐蚀性能、防水性能、抗紫外线性能等，从而提高其使用寿命和性能稳定性。
1. 防腐剂处理防腐剂处理是一种常见的木材改性技术，通过将防腐剂渗透到木材组织中，使其具有抗真菌和防虫的能力。
防腐剂的类型包括有机防腐剂和金属盐类防腐剂，可以根据具体需求选择不同的防腐剂进行处理。
2. 防水处理防水处理是为了提高木材的耐水性能，防止其受潮和腐烂。
常见的防水处理方法包括涂层处理、浸渍处理和纳米改性处理等。
3. 碳化处理碳化处理是通过在高温下将木材暴露在无氧或低氧气体环境中，使木材中的纤维素和半纤维素部分燃烧和碳化。
碳化处理可以提高木材的抗热稳定性、防腐性和机械强度。
三、应用与前景木材的热处理和改性技术在多个领域得到广泛应用。
在建筑领域，经过热处理或改性处理的木材可以用于地板、墙板、门窗等，以提高其防火性和抗腐蚀性。
在户外环境中，经过防腐和防水处理的木材可以用于花架、庭院家具等，以提高其耐久性和稳定性。
材料的热处理如何改善性能与延长寿命
材料的热处理如何改善性能与延长寿命在现代工业和制造业中，材料的性能和寿命对于产品的质量和可靠性至关重要。
而热处理作为一种重要的材料加工工艺，能够显著改善材料的性能并延长其使用寿命。
接下来，让我们深入探讨一下材料的热处理是如何实现这一目标的。
首先，我们需要了解什么是热处理。
简单来说，热处理是通过对材料进行加热、保温和冷却的操作，以改变其内部组织结构，从而获得所需性能的工艺过程。
不同的热处理方法和工艺参数会导致材料组织结构的不同变化，进而影响其性能。
热处理能够改善材料性能的一个重要方面是提高材料的硬度。
以钢为例，通过淬火处理，将钢加热到高温使其奥氏体化，然后迅速冷却，能够得到马氏体组织。
马氏体具有很高的硬度和强度，从而使钢的表面硬度大幅提高，增强了其耐磨性和抗划伤能力。
这在制造刀具、模具等需要高硬度和耐磨性的零部件时非常关键。
除了硬度，热处理还能改善材料的韧性。
在一些情况下，单纯追求高硬度可能会导致材料韧性下降，变得脆而易断。
这时，通过回火处理可以降低材料的硬度，同时提高其韧性。
回火过程中，马氏体分解，碳化物析出并聚集长大，减少了内应力，使材料的韧性得到改善。
这种在硬度和韧性之间的平衡调整，使得材料能够在不同的工作条件下表现出良好的性能。
材料的疲劳性能也是影响其使用寿命的重要因素。
热处理可以通过消除材料内部的残余应力来提高疲劳性能。
例如，去应力退火能够消除在加工过程中产生的残余应力，减少疲劳裂纹的萌生和扩展，从而延长材料的疲劳寿命。
在承受循环载荷的零部件，如轴类、弹簧等的制造中，这一作用尤为重要。
此外，热处理还能改善材料的耐腐蚀性能。
通过适当的热处理工艺，如固溶处理和时效处理，可以使合金中的强化相均匀分布，减少腐蚀微电池的形成，从而提高材料在腐蚀环境中的耐蚀性。
这对于在恶劣环境下工作的零部件，如化工设备、海洋工程构件等具有重要意义。
再来看一下热处理对金属材料的相变过程的影响。
相变是材料内部组织结构发生转变的过程，直接关系到材料的性能。
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第24卷 第1期V ol 124 No 11木材工业CHINA WOOD IN D USTR Y 2010年1月January 2010收稿日期:2009210230; 修改日期:2009211214作者简介:朱昆(1984—),男,南京林业大学化学工程学院硕士研究生。
通讯作者:程康华,男,南京林业大学木材保护研究所所长,教授。
“大不同”木材保护专栏热处理改性木材的性能分析Ⅲ———热处理材的防霉性能编者按:上海大不同木业科技有限公司,是集木材防腐、阻燃、热处理等新技术、新产品研发、生产、贸易于一体的科技型企业,“大不同”木材保护专栏,系本刊与该公司于2009年共同策划推出,通过介绍我国木材保护行业现状、政策及工艺技术,旨在推进我国木材保护产品生产的标准化,完善产品质量检验体系。
2010年,本刊将继续报道行业相关科技开发成果,推动我国木材保护行业的技术创新。
朱昆1,程康华1,李惠明2,陈人望2,邵雁萍1(11南京林业大学,江苏南京210037;21上海大不同木业科技有限公司,上海200051)摘要: 检测了4种热处理材的防霉性能,以及桦木和樟子松热处理材中还原糖的含量。
结果表明,热处理材的含糖量升高,且表面部分比中间部分高。
故热处理材比其素材更易长霉,尤其是木材表面部分。
清漆处理可避免木材霉变。
关键词: 热处理木材;防霉性能;DNS 法中图分类号:S781;TS6;TU53111 文献标识码:B 文章编号:100128654(2010)0120042203Mold Inhibition of H eat 2T reated LumberZHU Kun 1,C H EN G Kang 2hua 1,L I Hui 2ming 2,C H EN Ren 2wang 2,SHAO Yan 2ping 1(11The College of Chemical Engineering of Nanjing Forestry University ,Nanjing 210037,Jiangsu ,China ;21Shanghai Dabutong Wood Industry &Technology Co 1,Ltd 1,Shanghai 200051,China )Abstract : This st udy was performed to evaluate t he mildew resistance of heat 2t reated lumber 1Dinit ro salicylic acid was used to estimate t he sugar content in heat 2t reated birch and Mongolian pine samples 1The result s showed t hat heat 2t reated lumber was more susceptible to mold growt h t han t heir unt reated cont rol samples 1Furt hermore ,t he out side layers of t he heat 2t reated samples were more p rone to mold growt h t han t he inside layers 1No mold growt h was o bserved on t he surfaces coated wit h varnish 1The sugar content of heat 2t reated samples increased wit h higher t reat ment temperat ure and t he sugar content of t he out side layers was usually higher t han t he core 1K ey w ords : heat 2t reated lumber ;mildew resistance ;DNS 木材保护处理是节约木材、合理使用和高效利用木材最重要的方式之一。
其中,木材热处理技术可提高其耐腐性、尺寸稳定性、环保性,受到市场的青睐[122]。
国外有研究表明,木材热处理不能抑制霉变,因为霉菌生长主要依赖木材中的蛋白质,低分子糖类[3],而且其热解产物(如还原糖)还可能会加速霉菌生长[4]。
对于是糖份增加影响其防霉性能的假设,笔者尝试用DNS 法(3,52二硝基水杨酸法),测定热处理材中的还原糖含量的变化,从而分析其防霉性较差的本质原因,为热处理材性能的评价,及热处理最佳生产工艺的确定提供借鉴。
1 材料与方法111 材料1)试材 辐射松(Pi nus radi ata )、樟子松(P 1s y l vest ris )、水曲柳(Frax i nus m an ds hurica )、桦木(B et ul a spp 1)的素材和热处理材,南京林业大学、上海大不同木业科技有限公司提供。
2)菌种 黑曲霉(A s pergill us ni ger )、绿色木霉・24・表2 试材热处理前后的还原糖含量T ab12 R educing sugar content before and after heat2treatment树种处理温度/℃部位吸光值123平均值含糖量/mg还原糖质量分数/%桦木200表面011760117701177011770134801580次表面011700117001170011700133701562中间层011440114301144011440129601493 185表面010230102201023010230110401173次表面010180101801018010180109601161中间层010110101101011010110108501142素材表面010100101001010010100108401140次表面010080100801008010080108101134中间层010010100001001010000106901115樟子松200表面010330103401034010340112101202次表面010260102601026010260110901182中间层010130101301013010130108901147 185表面010340103301034010340112101202次表面010310103101031010310111701195中间层010300102001020010230110501175素材表面010010100001001010000106901115次表面010180101801018010180109601161中间层010150101501015010150109201153(T richoderm a vi ri de),南京林业大学化工院微生物实验室提供。
3)试剂 3,52二硝基水杨酸、NaO H、亚硫酸氢钠、酒石酸钾钠、HCl、酚酞、乙醇、葡萄糖、碘、碘化钾,均为分析纯;去离子水。
4)涂料 丙烯酸类清漆,自制。
112 仪器干燥箱,电子天平,分光光度计,玻璃器皿。
113 方法和检测11311 防霉性能测定4种试材的规格50mm×20mm×5mm,采用200℃三段式处理工艺[5],按照G B192721991《木材物理力学试材采集方法》,分别从试材的表面和中部截取试件。
每组试件8块,6块为平行试样,2块用油漆处理,重复6组。
参照G B/T1826122000《防霉剂防治木材霉菌及蓝变菌的试验方法》,检测其防霉性能。
11312 还原糖含量测定樟子松、桦木,规格200mm×100mm×50mm,分别按180℃和200℃三段式工艺处理,每组重复3次。
在试材200mm×100mm的截面上,以5mm的厚度依次截取样片3片,分别代表试样的表面、次表面和中部。
粉碎、筛选,取40～60目,备用。
1)配置DNS试剂[6];2)绘制葡萄糖标准曲线[7];3)样品还原糖的提取 称取样品粉末115g,放入250mL锥形瓶中,加入30mL去离子水,于50℃的恒温摇床中振荡提取30min,过滤,并定容50mL备用。
取上述样品液2mL,加入DNS试剂115mL,按照葡萄糖标准曲线的测定步骤,检测其吸光值[8],再依据标准曲线,计算样品液中还原糖的质量分数。
2 结果与分析211 热处理材的防霉性能检测通过各时间段的观察,热处理材防霉性能的表征结果,列于表1。
由表1可见,热处理材放置30天后,其防霉性能较素材差,并且热处理材中间部分的霉变低于表面。
此外,在动态变化过程中,观测到表面部分早于中间部分长出霉菌。
原因可能是半纤维素在高温作用下,分解成糖类等营养物质,附着在热表1 试材热处理前后的防霉性能T ab11 Mold inhibition before and after heat2treatment树种黑曲霉和绿色木霉平均被害值6天12天18天24天30天辐射松素材012215215处理材中部0151175212521753处理材表面1331531754处理材涂漆0000015水曲柳素材0111511752处理材中间011252215215处理材表面015221521753处理材涂漆00000樟子松素材0111511752处理材中间015112511752125215处理材表面1221753125315处理材涂漆0000015桦木素材0115212521753处理材中间022*******处理材表面1152175312531754处理材涂漆00000 注:试件表面感染程度评价:0—没有菌丝生长;1—感染面积小于1/4;2—感染面积1/4～1/2;3—感染面积1/2～3/4;4—感染面积大于3/4。
处理材的表面,为霉菌生长提供了条件,在空气湿度合适时即发生霉变。
清漆涂饰的4种热处理试材,均未发生霉变。
可能是因为清漆涂层隔绝了空气,使得霉菌生长缺少必要的条件。
212 热处理材的还原糖含量检测选取樟子松、桦木,分别测定热处理材和素材的还原糖(葡萄糖)质量及其质量分数(表2)。
・34・第24卷 第1期 木材工业2010年1月 表2显示,吸光值的变化趋势与还原糖含量的高低变化趋势一致。
用DNS 显色反应测定时,还原糖含量越高,则显色越深,吸光值也越高。
表2结果表明,经热处理后,桦木和樟子松的还原糖含量与素材相比,均有不同程度的增加。
这是因为在180～230℃时,木材中大量的半纤维素发生热解,苷键断裂,生成低分子量的还原糖,为霉菌的生长提供了条件。