木质材料研究现状与发展趋势(doc9)(1)

木质材料研究现状与发展趋势

木材由裸子植物和被子植物的树木产生,具有丰富的生物多样性。树木生长是一个复杂而协凋的生物化学过程,通过光能利用二氧化碳、水分和矿物等使自身发育成一个粗大的有机体，木材就是树木营养生长的主要产物。木材的形成是吸收二氧化碳、固碳并释放氧气的过程，有利于改善生态环境。

木材作为传统的材料，一直为人类所利用。随着自然资源和人类需求发生变化和科学技术的进步，木材利用方式从原始的原木逐渐发展到锯材、单板、刨花、纤维和化学成分的利用，形成了一个庞大的新型木质材料家族,如腔合板、刨花板、纤维板、单板层积材、集成材、重组木、定向刨花板、重组装饰薄木等木质重组材料，以及石膏刨花板、水泥刨花板、木／塑复合材料、木材/金属复合材料、木质导电材料和木材陶瓷等木基复合材料。

木质材料在建筑、家具、包装、铁路等领域发挥着巨大的作用。在不可再生资源日益枯竭、人类社会正在走向可持续发展的今天,木材以其特有的固碳、可再生、可自然降解、美观和凋节室内环境等天然属性,以及强度-重量比高和加工能耗小等加工利用特性,将为社会的可恃续发展做出显著贡献。与其他材料相比,木材具有多孔性、各向异性、湿胀干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质，如何更好地利用这些特性和最大限度地限制其副作用，是木材科学家和工程技术专家长期努力解决的主要问题。近年来林学家也积极参与木材科学研究,从树木的遗传学角度认识和改良木材的基本特性。

-、木质材料的研究现状

木质材料的研究开发与资源、经济和环境的发展密切相关,木材学、木材化学加工学、木制品先进制造技术、木基复合材料、木质重组材料、木质生态环境材料和木结构工程学等研究领域比较活跃。

１．木材学

木材学主要是用生物学理论研究树木生长的技术问题，重点研究木材材质、材性与生物形成和加工利用的关系。在提高木材形成速度的基础上,重点研究分子遗传标记、木素基因转移、木素形成基因分离和克隆、木材主要性质的基因定位、木材纤维分子数量遗传学等遗传改良技术,提高木材基本性质的遗传稳定性；研究树木立地条件、初植密度、施肥、间伐、修枝等树木生长改良条件对木材性质和质量的影响；研究木材生长应力的形成和释放;以及研究开发立木染色和方形树的培育技术。

随着木材资源从以天然林为主向人工林转变，竹材、藤材和其他禾本、草本植物资源已成为木材资源的重要补充,因此,必须运用先进的科学理论和方法,深入研究木材的微观结构、成分及其与性能的关系，为开发新的生物材料奠定科学基础。重点研究领域有:人工林木材的幼龄材与天然林木材的成熟材的比较生物学、比较解剖学、比较物理学、比较化学和比较力学;植物材料的基本特性与细胞璧超微结构的关系;与藻类、菌类细胞壁的形成和分解有关的各种酶的分布和调节；定量化研究木材植物组织特征；木材生物活性物质的抗菌性、抗虫性、抗癌性、香味,对动物的生理作用和药理作用,对无机矿物材料的促凝和缓凝作用，可生物降解性。如用热成像方法研究木材应力-应变分布、水分-应变的关系以及木质材料均匀性；用非线性理论研究木材流体流动机理;用辊压/水压和热定型技术,对软质木材进行硬化定型处理;用计算机视觉技术对木材分等级、检测木材表面质量和缺陷;开发无损检测技术，提高变异性较大的木材的使用安全性;用ｘ射线成像方法检测木材虫害程度和防虫效果;用动力学方法检测木材的弹性力学性质;用红外线检测方法监测城市古树的稳定性等。

2.木材化学加工学

木材化学处理方法研究特别注重安全性和经济性,综合考虑毒性、效力、溶解性和适用性，从木材的使用前处理延伸到加工前处理和使用后修复。重点研究的领域有:无毒抗流失硼制剂的固着性,开发快速透人型低有机挥发物的水基杀