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。
热处理改性木材的性能分析Ⅴ——热处理木材的尺寸稳定性能
Ｄｉ ｅ ｓｏ ａ ｔ ｂ ｌｔ ｆＨｅ ｔＴｒ ａ ｅ ｍ ｂ ｒ ｍ ｎ ｉ ｎ ｌＳ ａ ｉｉｙ ｏ ａ — ｅ ｔ ｄ Ｌｕ ｅ
ＣＨ ＥＮ ｍ ｗａ Ｒｅ ｎｇ， ＩＩ Ｈｕｉｒ ｉ ． ～ ｎｇ， ＹＡＮ ｎｇ ｕ Ｔｉ
（Ｓ ａ ｇ ａ Ｄ ｂ ｔ ｎ ｏ ｄ Ｉ ｄ ｓｒ ｈ ｎ ｈ ｉ ａ ｕ ｏ ｇ Ｗ ｏ ｎ ｕ ｔｙ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙＣ ． Ｌ ｄ ，Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ５ 。Ｃ ｉａ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ． ｔ ． ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ １ ｈｎ ）
陈人 望 ，李 惠 明 ，严 婷
（二 上海大不同木业科技有限公 司。上海 ２０ ５ ） ０ ０ １
摘要 ： 对南方松 、 桦木 的热处理材 ， 化学改性 处理 材和 ＡＣ 防腐 处理材 ， Ｑ 进行木 材尺寸稳 定性测 试。结果表明 ： 热
处理木材的吸湿率和体 积膨胀 （ 收缩） 率均有较大程度 的下降， 尺寸稳 定性得到 明显 的改善 。
第２ ４卷
第 ５期
木材工 业
ＣＨ ｌ ＮＡ ＯＯＤ ＮＤＵＳ Ｗ Ｉ ＴＲＹ
２１ ０ ０年 ９ｅ ｅ ０ ０
ＶＯ ． Ｎｏ ５ Ｉ２４ ．
“： １ 不 同 ” 材 保 护 专 栏 ， 术
热 处 理 改 性木材 的性 能 分析 Ｖ
热 处理 木材 的 尺 寸稳定 性 能
因为吸湿 而发生翘 曲、 变形 和开裂 ， 使产 品降 等 、 致 性 能降低 ， 使用 寿命 减 少 。 已有研 究 表 明 ， 木材 热 处 理 工艺可 以降解 木材 中的半 纤维 素 ， 使木 材 的吸湿性 能
热处理技术在现代林业中的应用
热处理技术在现代林业中的应用1. 引言1.1 现代林业发展背景热处理技术利用热能改变木材的物理和化学性质，通过高温处理等方式提高木材的稳定性、耐腐蚀性和强度，在林业生产中具有重要意义。
热处理技术还能有效降低木材中的湿度和挥发性物质，提高木材的抗热膨胀性和耐久性，为现代林业的发展注入新的动力。
在接下来的正文中，将会详细探讨热处理技术在木材防腐处理、干燥、改性、强度提升和木质生物质能源利用等方面的应用，展示热处理技术在现代林业中的重要性和未来发展前景。
1.2 热处理技术的介绍热处理技术是一种通过加热或冷却木材来改变其物理、化学和生物性质的技术。
在现代林业中，热处理技术已被广泛应用于木材的防腐处理、干燥、改性、强度提升和生物质能源利用等方面，发挥着重要的作用。
热处理技术可以有效提高木材的抗菌性、防腐性和耐久性，延长木材的使用寿命。
通过控制加热和冷却的温度、时间和湿度，可以实现木材的干燥和稳定，减少木材变形和开裂的问题。
热处理技术还可以改变木材的结构和性质，使其更加适合特定的应用需求。
通过热处理技术，木材的强度可以得到显著提升，满足不同工程和建筑领域对木材强度的需求。
热处理技术还可以将木质生物质转化为能源，实现生物质能源的利用和再生利用，降低对传统能源的依赖，并减少对环境的影响。
热处理技术的应用正在为现代林业的发展和可持续利用提供新的思路和解决方案。
2. 正文2.1 热处理技术在木材防腐处理中的应用木材是一种容易受到真菌、昆虫和腐蚀性微生物侵害的有机材料，因此在林业领域中，防腐处理是非常重要的一环。
热处理技术在木材防腐处理中的应用主要是通过高温处理木材，改变木材内部结构，使其具有更好的防腐性能。
热处理技术可以有效地破坏木材内部的微生物和真菌，从而延长木材的使用寿命。
在热处理过程中，木材中的水分被蒸发，木材的结构得到了重新排列，使木材变得更加稳定和耐久。
热处理还可以改变木材的化学组成，使其具有更好的防腐性能。
热处理马尾松木材的防霉变处理方法预筛选
2020年8月第36卷第4期林业与环境科学Forestry and Environmental Science47热处理马尾松木材的防霉变处理方法预筛选#王剑菁1谢桂军1李腊梅1李兴伟1李晖2(1.广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院，广东广州510520; 2.湖北省林业科学研究院，湖北武汉 430075)摘要马尾松热处理材不具备防霉变效力，且较未热处理材更易发生霉变，为了其推广应用的健康，需采用技术手段提升其防霉变效力。
马尾松热处理木材经抽提后，其霉变防治效 力均未超过75%; 5%硼化物先预处理木材，再以180、200、220 1分别热处理1、3、5 h,其获得的最 高霉变防治效力为41.7%。
预处理在一定程度能够增强马尾松热处理材的霉变防治效果。
关键词马尾松木材；热处理；防霉变中图分类号：S781.82 文献标志码：A文章编号：2096-2053 (2020 ) 04-0047-06Pre-screening of A nti-mildew Methods for Heat-treated Masson Pine Wood WANG Jianjing1XIE Guijun1LI Lamei1LI Xingwei1LI Hui2(1. Guangdong Provincial Key Laboratory of Silviculture, Protection and Utilization/Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou,Guangdong 510520, China; 2. Hubei Academy of Forestry, Wuhan, Hubei 430075, China)Abstract Heat-treated masson pine wood does not have anti-mildew effect.In order to be beneficial in application,technical measures should be adopted to improve its mildew prevention effect.After the heat-treated masson pine wood was extracted,its mildew prevention effect was not more than75%. Wood was chemically pretreated,then treated at 180-220 XI for 1-5 h respectively,the highest anti-mildew effect was41.7%. Pre-treatment or post-treatment can enhance the mildew control effect of heat-treated masson pine wood to a certain extent.Key words masson pine；heat-treatment；anti-mildew马尾松（尸/m^似）木材经过热处理后，其霉变防治效力与未处理材相同，即不防霉[14。
材料的热处理 改善性能与延长寿命
材料的热处理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。
而材料的热处理作为一种重要的工艺手段，能够显著改善材料的性能，延长其使用寿命，从而为各个领域的发展提供有力支持。
材料的热处理是指通过对材料进行加热、保温和冷却等操作，以改变其组织结构和性能的过程。
这一过程就像是对材料进行一场精心策划的“改造”，使其具备更出色的特性。
热处理的作用多种多样。
首先，它能够显著提高材料的硬度。
想象一下，一块原本柔软的金属，经过适当的热处理，变得坚硬无比，能够承受更大的压力和磨损。
这对于制造机械零件、刀具等工具来说，无疑是至关重要的。
通过控制热处理的温度、时间和冷却速度，可以使材料内部的晶体结构发生变化，从而增加其硬度，延长工具的使用寿命。
其次，热处理还能改善材料的韧性。
韧性是材料在受到外力作用时抵抗断裂的能力。
经过热处理，材料的内部结构得到优化，减少了缺陷和应力集中，使其在承受冲击和振动时不易断裂。
这对于汽车零部件、航空航天结构件等要求高强度和高可靠性的产品来说，具有极其重要的意义。
此外，热处理还能消除材料内部的残余应力。
在材料的加工和制造过程中，往往会产生残余应力，这些应力可能会导致材料变形、开裂甚至失效。
通过热处理，可以使材料内部的原子重新排列，释放残余应力，从而提高材料的稳定性和尺寸精度。
不同的材料需要不同的热处理工艺。
以钢铁为例，常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。
退火是将材料加热到一定温度，然后缓慢冷却。
这一过程可以降低材料的硬度，改善其切削加工性能，同时消除内部应力，使材料更加均匀。
正火则是将材料加热到较高温度后在空气中冷却，它可以细化晶粒，提高材料的强度和韧性。
淬火是将材料加热到高温后迅速放入冷却介质中冷却，以获得高硬度的马氏体组织。
然而，淬火后的材料通常脆性较大，需要进行回火处理。
回火是将淬火后的材料重新加热到一定温度并保温，然后冷却。
通过回火，可以降低材料的脆性，提高韧性和塑性，使材料的性能达到理想的平衡。
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热处理木材是一种利用技术手段对木材进行处理，以改变其物理、化学和生物学性质的过程。
它可以增加木材的耐久性和防腐性，提高木材的稳定性和强度，使其更加适合在建筑中使用。
近年来，热处理木材在建筑中的应用越来越广泛，主要体现在以下几个方面：1. 木材地板热处理木材地板具有耐用性、耐磨性和美观性等优点。
在阳台、露台等场所使用，能够避免木材缺陷和昆虫腐蚀等问题。
同时，由于热处理木材的外表呈现出特殊的棕褐色，使得其为装饰效果提供了更多选择与多样性。
2. 木质墙板热处理木材可以使原先具有防火裂的数量较少的木材材料快速、经济地、环保地变成具有防火裂性能的高等级木材材料。
其色泽表面质感和木材纹路不受影响，有更加优越的抗潮性、防霉性和耐腐性能。
它们广泛适用于家庭装饰和木工制品。
3. 木制家具热处理木材被广泛用于制造各种家具，如外框、箱体、床头、柜子等。
它在纹路方面表现出更多的自然美感，而且具有灵活性，可以使用不同的处理方式制成不同的家具。
同时，在制造环节中，不使用有毒有害化学物质，因而更加环保，符合人们对环保的需求。
4. 门、窗框热处理木材可以用于室内和室外门窗及窗框的制造。
因为热处理木材的表面更加平滑，更不容易受到湿气和昆虫的侵害，因而具有更有效的防护和保护效果。
同时，作为一种天然材料，热处理木材与石材、玻璃、钢铁等其他材料相结合，可以突出建筑的美感和与众不同。
总的来说，热处理木材在建筑中的应用是一个非常值得推广的新发展趋势。
如果想要创造更好的建筑物，选择使用热处理木材，将会是设计师和业主的一个非常好的选择，能极大添加美感和时尚感。
木胶合板的热处理与改性技术研究
木胶合板的热处理与改性技术研究木胶合板是一种广泛使用的建筑材料，在各种应用领域中占据重要地位。
为了提高木胶合板的性能和耐久性，研究人员一直在寻找新的热处理和改性技术。
本文将探讨木胶合板的热处理和改性技术的研究进展，分析其对木胶合板性能的影响，并讨论未来的发展方向。
首先，我们来了解一下木胶合板的结构和性质。
木胶合板是由三层或三层以上的木材块组成的，每层之间用胶合剂粘合在一起。
它具有天然木材的优点，如强度高、耐用、环保等，同时还具有不易变形、易于加工、质量稳定等优点。
然而，由于木胶合板的结构和原材料限制，它在防水性能、耐湿性能、耐火性能等方面仍存在一定的不足。
为了改善木胶合板的性能，研究人员通过热处理和改性技术对其进行改进。
热处理技术是指加热木胶合板，在一定的温度下改变其结构和性质。
常用的热处理技术有热压处理、热油处理等。
热压处理是指将木胶合板放入热压机中，加热到一定温度后施加压力，使其在高温高压的环境下进行改性。
热油处理是指将木胶合板放入液态热油中，使其在高温环境下进行改性。
这些热处理技术可以改变木胶合板的结构，提高其密度、硬度、抗变形能力等。
除了热处理技术，改性技术也是改进木胶合板性能的重要方法之一。
改性技术是指通过添加改性剂或利用其他方法改变木胶合板的组成和性质。
常见的改性技术有化学改性和生物改性。
化学改性是指通过添加化学物质，如树脂、增韧剂、抗菌剂等，改变木胶合板的性能。
它可以提高木胶合板的耐磨性、耐水性、耐火性等特性。
生物改性是指利用微生物或生物酶，改变木胶合板的性质。
生物改性可以提高木胶合板的抗腐蚀性、抗菌性等特性。
热处理和改性技术对木胶合板的性能有着显著的影响。
首先，热处理能改善木胶合板的密度和硬度，提高其抗弯强度和抗压强度。
研究表明，经过热处理后的木胶合板强度指标明显提高。
其次，热处理能改变木胶合板的水分吸收性和对水的蒸发性能。
经过热处理后的木胶合板吸水率下降，对水的蒸发速度加快。
此外，热处理还能提高木胶合板的耐火性能。
高温热处理杉木木材的工艺及性能研究的开题报告
高温热处理杉木木材的工艺及性能研究的开题报告一、选题背景随着全球气候变暖，人们对于环保和可再生资源的重视逐渐提高，杉木作为一种常见的林产品，其应用范围广泛，但其木材易受湿度、温度等环境因素的影响，且易受真菌和昆虫侵蚀，导致使用寿命较短。
高温热处理是一种新型的木材改性技术，通过将杉木木材加热至一定温度，使其吸水性降低、稳定性提高和防腐性能增强，从而改善其使用性能和使用寿命。
二、研究目的本研究的目的是探究高温热处理技术对杉木木材性能影响的规律，优化高温热处理工艺参数，提高杉木木材的抗湿性、稳定性和耐久性，为其在建筑、家具等领域的应用提供科学依据。
三、研究内容及方法1.主要内容（1）了解高温热处理的基本原理和技术特点；（2）采集杉木样品，分别进行高温热处理和常规处理；（3）测试杉木样品的物理性能和机械性能，如密度、吸水率、弹性模量、抗弯强度和冲击韧性等；（4）进行杉木样品的防腐性能测定，如真菌和昆虫的侵蚀试验；（5）对比分析高温热处理和常规处理后杉木样品的性能差异，并优化高温热处理的工艺参数。
2.研究方法（1）文献调研法：对高温热处理技术的相关文献进行调研和综合分析，确定研究方向。
（2）实验研究法：通过采集不同水平的杉木样品，进行高温热处理和常规处理的比较实验，测试其物理性能和机械性能，如密度、吸水率、弹性模量、抗弯强度和冲击韧性等。
（3）数据分析法：对实验数据进行统计分析和处理，综合评价高温热处理和常规处理杉木样品的性能差异，确定高温热处理的最佳工艺条件。
四、研究意义通过本研究，可以探究高温热处理技术对杉木木材性能的影响规律，为其应用提供科学依据，同时也为其它木材的改性处理提供参考，对于推进木材工业发展、促进环境保护和可持续发展具有一定的理论和实践意义。
五、预期成果（1）系统掌握高温热处理技术的工艺参数和机理；（2）了解高温热处理对杉木木材性能的影响规律；（3）获得高温热处理后杉木样品的物理性能、机械性能和防腐性能数据；（4）优化高温热处理工艺参数，提高杉木木材的使用性能和使用寿命，为其应用提供科学依据。
热处理改性木材的性能分析Ⅲ——热处理材的防霉性能
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。２ １ ００年 ， 本刊 将继续
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文章编号 ：０ １８ ５ （ ００ ０ —０ ２０ １０ —６４ ２ １） １０ ４ —３
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新型的家具用材——“热处理木材”的特点与性能
新型的家具用材——“热处理木材”的特点与性能
李坚;孙伟伦
【期刊名称】《家具》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】1“热处理木材”的涵义以木材为原料．在150℃～260℃《荷兰150℃～190℃、德国180℃～260℃）温度下，用蒸汽、空气（乏氧）、氮气等气体或植物油为介质．进行加热所得到的产品为“热处理木材”。
在我国的加工企业和商业流通领域习惯称其为“炭化木”。
【总页数】4页(P82-85)
【作者】李坚;孙伟伦
【作者单位】东北林业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TS652
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婷
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含铜马尾松热处理锯材的防霉特性
林业工程学报，２０２３，８（５）：６３－６９ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２２１２００５收稿日期：２０２２－１２－０２㊀㊀㊀㊀修回日期：２０２３－０４－１６基金项目：广东省林业科技创新项目（２０１８ＫＪＣＸ００６）㊂作者简介：赖敏婷，女，研究方向为木材保护与改性㊂通信作者：谢桂军，男，正高级工程师㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｇｊ８０＠１２６．ｃｏｍ含铜马尾松热处理锯材的防霉特性赖敏婷，谢桂军∗，李万菊，李腊梅，李怡欣，曹永建（广东省森林培育与保护利用重点实验室，广东省林业科学研究院，广州５１０５２０）摘㊀要：以大尺寸马尾松锯材为研究对象，预先用含铜浸渍液处理锯材后，再结合木材热处理技术，基于液相还原反应原理使马尾松锯材内原位生成纳米单质铜，制得含铜马尾松热处理锯材，并采用ＸＲＤ㊁ＸＰＳ㊁糖分含量分析㊁ｐＨ分析技术手段，研究含铜马尾松热处理锯材内不同位置木材的防霉效果和防霉机制㊂研究发现，含铜马尾松热处理锯材Ｓ１层霉变防治效力大于６６．７５％，Ｓ２层霉变防治效力达到１００％，Ｓ３层霉变防治效力处于９０％１００％之间，而且防霉效果远高于不含铜马尾松热处理锯材，因此含铜浸渍液处理提高了马尾松热处理锯材的防霉效果㊂经ｐＨ㊁ＸＰＳ㊁ＸＲＤ和糖分含量测试分析结果表明，含铜浸渍液处理后使木材环境由酸性变成碱性，并且木材中的含铜化合物在高温下经还原生成纳米铜，碱性环境和纳米铜粒子的生成都有效抑制了霉菌的生长，提高防霉效果；同时马尾松热处理锯材的糖分含量因受到热处理温度和内含金属盐的影响发生降解而减少，这些变化均会导致防霉变效果的变化㊂本研究可为大尺寸马尾松锯材实际生产中的防霉技术和热处理技术提供有效数据支撑，对大尺寸锯材的高效和高价值利用具有重要意义㊂关键词：热处理；木材改性；马尾松；锯材；含铜浸渍液；防霉特性中图分类号：Ｓ７８１．７２；Ｓ７８１．４３㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９６－１３５９（２０２３）０５－００６３－０７Ｓｔｕｄｙｏｎｍｉｌｄｅｗｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｓａｗｎｔｉｍｂｅｒＬＡＩＭｉｎｔｉｎｇ，ＸＩＥＧｕｉｊｕｎ∗，ＬＩＷａｎｊｕ，ＬＩＬａｍｅｉ，ＬＩＹｉｘｉｎ，ＣＡＯＹｏｎｇｊｉａｎ（ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｉｌｖｉｃｕｌｔｕｒｅＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０５２０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｉｍｂｅｒ，ｉｎｔｈｅａｂｓｅｎｃｅｏｆｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ｂｏａｓｔｓｃｏｍｍｅｎｄａｂｌｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｎｅｆｉｔｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｓｕｓｃｅｐｔｉｂｌｅｔｏｍｏｌｄｇｒｏｗｔｈａｎｄｔｅｒｍｉｔｅｉｎｆｅｓｔａｔｉｏｎ，ｄｉｍｉｎｉｓｈｉｎｇｉｔｓｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｖａｌｕｅａｎｄｌｉｍｉｔｉｎｇｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｏｗｉｎｇｔｏｗｏｏｄ ｓｉｎｈｅｒｅｎｔａｎｉｓｏｔｒｏｐｙａｎｄｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ，ｅｘｉｓｔｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｔｙｐｉｃａｌｌｙｆｏｃｕｓｅｓｏｎｓｍａｌｌ⁃ｓｃａｌｅｓａｍｐｌｅｓｔｏａｔｔａｉｎｇｒｅａｔｅｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｃｃｕｒａｃｙ，ａｌｂｅｉｔｆａｉｌｉｎｇｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｒｅｐｒｅｓｅｎｔｌａｒｇｅｒｓｐｅｃｉｍｅｎｓ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｌａｒｇｅ⁃ｓｉｚｅＰｉｎｕｓｍａｓｓｏｎｉａｎａｓａｗｎｔｉｍｂｅｒ（ｍａｓｓｏｎｐｉｎｅ）ｗａｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉ⁃ｎｉｎｇｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎｂｅｆｏｒｅｔｈｅｗｏｏｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｎａｎｏｅｌｅｍｅｎｔａｌｃｏｐｐｅｒｗａｓｉｎ⁃ｓｉｔｕｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｓａｗｎｔｉｍｂｅｒ．Ｔｈｅｎｔｈｅｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉ⁃ｎｉｎｇｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｓａｗｎｔｉｍｂｅｒｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｔｈｅａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｅｆｆｅｃｔａｎｄａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓｏｆｔｈｅｃｏｐｐｅｒ⁃ｂｅａｒｉｎｇｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｓａｗｎｔｉｍｂｅｒｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙＸＲＤ，ＸＰＳ，ｔｈｅｓｕｇａｒｃｏｎｔｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅｐＨａｎａｌｙｓｉｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｉｌｄｅｗｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅＳ１ｌａｙｅｒｏｆｔｈｅｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｗａｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎ６６．７５％，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＳ２ｌａｙｅｒｗａｓ１００％，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＳ３ｌａｙｅｒｗａｓｂｅｔｗｅｅｎ９０％ａｎｄ１００％．Ｔｈｅｍｉｌｄｅｗｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｍａｓｓｏｎｗａｓｍｕｃｈｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｏｐｐｅｒ⁃ｆｒｅｅｔｒｅａｔｅｄｗｏｏｄ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｍｉｌｄｅｗｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｗｏｏｄ．ＴｈｅｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐＨ，ＸＰＳ，ＸＲＤａｎｄｔｈｅｓｕｇａｒｃｏｎｔｅｎｔｔｅｓｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｗｏｏｄｗａｓｃｈａｎｇｅｄｆｒｏｍａｃｉｄｉｃｔｏｂａｓｉｃｂｙｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｃｕｐｒｉｃｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｃｏｐ⁃ｐｅｒｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｔｈｅｗｏｏｄｗｅｒｅｒｅｄｕｃｅｄｔｏｐｒｏｄｕｃｅｃｏｐｐｅｒｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅａｌｋａｌｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎ⁃ｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃｏｐｐｅｒｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｂｏｔｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｎｈｉｂｉｔｅｄｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｍｏｌｄａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｍｉｌｄｅｗｃｏｎｔｒｏｌｃａｐａｃｉｔｙ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｓｕｇａｒｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｗｏｏｄｄｅｇｒａｄｅｄａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｄｄｕｅｔｏｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｍｅｔａｌｓａｌｔｃｏｎｔｅｎｔ．Ａｌｌｔｈｅｓｅｃｈａｎｇｅｓｗｏｕｌｄｌｅａｄｔｏａｎｔｉ⁃ｍｉｌ⁃ｄｅｗｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｄａｔａｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｍｉｌｄｅｗｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅ⁃ｓｉｚｅｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｓａｗｎｔｉｍｂｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔ林业工程学报第８卷ａｎｄｈｉｇｈ⁃ｖａｌｕｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｗｏｏｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｗｏｏｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；Ｐｉｎｕｓｍａｓｓｏｎｉａｎａ；ｓａｗｎｔｉｍｂｅｒ；ｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｓｏｌｕ⁃ｔｉｏｎ；ａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｐｒｏｐｅｒｔｙ㊀㊀木材具有良好的强重比和视觉特性，被广泛应用于生产与生活中，是一种重要的可再生资源㊂木材易遭生物侵害㊁开裂变形，所以需进行改性处理，以促进其更好地应用㊂高温热处理技术提高木材的尺寸稳定性㊁耐久性及加深木材色泽而形成厚重感，受到研究者和消费者的关注㊂目前，热处理木材制品已经广泛地应用于木窗户㊁木栏杆㊁装饰墙板等场合中㊂虽然热处理木材因不需添加化学药剂具有良好的环保效果，但其易发生霉变和遭白蚁蛀蚀，导致其商品价值降低和应用范围受限㊂高温处理可以加速木竹材组分的降解和改性，对木竹材料的抗霉变性能产生一定的影响㊂Ｙｕａｎ等［１］采用１７０ħ水热处理毛竹，发现霉变防治效力只有８７％㊂Ｓｉｖｏｎｅｎ等［２］发现经２２０ħ以上处理的松类木材具备优良的耐霉腐性能㊂朱昆等［３］研究了２００ħ热处理不同种类木材，发现经２００ħ处理的辐射松（Ｐｉｎｕｓｒａｄｉａｔａ）㊁欧洲赤松（Ｐ．ｓｙｌｖｅｓｔｒｉｓ）㊁水曲柳（Ｆｒａｘｉｎｕｓｍａｎｄｓｈｕｒｉｃａ）和桦木（Ｂｅｔｕｌａｓｐｐ．）等４种木材比对照材更容易发生霉变，主要是因为木材表层的含糖量高于芯层㊂顾炼百等［４］发现经１８５和２０５ħ热处理１．５ｈ的欧洲赤松和柞木（Ｑｕｅｒｃｕｓｍｏｎｇｏｌｉｃａ）能有效抑制蓝变菌对木材的侵害，但无法减轻或防止表面的霉变㊂传统的ＣＣＡ㊁ＡＣＱ或ＣｕＡｚ铜基木材防腐剂加压处理木材具有优异的防腐㊁抗白蚁性能，但木材尺寸稳定性较差，易发生霉变㊂此外，防腐木材的颜色也呈绿色，不受大众喜爱㊂研究表明，纳米材料因量子尺寸效应，使其具有高效的防霉效果，成为新型抗菌防霉材料［５］㊂在木材中导入或原位生成纳米材料是实现木材防霉变的有效措施㊂Ｔａｇｈｉｙａｒｉ等［６］运用一种创新的改性工艺，即将热改性和矿化相结合的环境友好方法，采用４００ˑ１０－６银纳米悬浮液来浸渍木材，分别在１４５，１６５，和１８５ħ温度下对木材进行热处理，发现在１４５ħ热处理之后木材的一些性能有所改善㊂木材样品先在高压下浸渍含铜溶液，再在高温下热改性得到了含有纳米铜颗粒的处理木材样品，其具有较好的抑制霉菌效果［７］㊂由于木材的各向异性和不均匀性特征，现有研究的试验材料通常会选择尺寸较小的样品表面作为研究对象，尽管可以获得较好的实验准确性，却难以客观反映出大尺寸试件的实际情况㊂在实际使用过程中，通常是对毛料进行防霉处理，然后再进行干燥和刨切等精加工，一般加工余量为３ ５ｍｍ㊂另外，可可球二孢（ＢｏｔｒｙｏｄｉｐｌｏｄｉａｔｈｅｏｂｒｏｍａｅＰａｔ．）即蓝变菌能够侵蚀木材内部，引起木材内部蓝变，降低木材的应用价值；因此需要对木材内部防霉性进行研究，才能确保木材具有长久的防霉效果㊂为了缩短试验研究和生产实践之间的差距，笔者依据液相化学反应原理［８］，高温热处理含铜溶液（铜胺溶液和ＰＥＧ２００复配溶液）浸渍的大尺寸马尾松锯材，使马尾松锯材内原位生成纳米单质铜，制得含铜马尾松热处理锯材，分析距表层不同距离的处理木材的霉菌防治效果和霉变机制，旨在为高值防霉变木材的制备提供技术支撑㊂１㊀材料与方法１．１ 试验材料试验木材取自广东省信宜市，２５年生新鲜砍伐的马尾松（Ｐｉｎｕｓｍａｓｓｏｎｉａｎａ）木材（胸径约２４ｃｍ，树高１６ｍ），样品无腐朽及霉变现象㊂将木材加工成６００ｍｍ（纵向）ˑ２２０ｍｍˑ３０ｍｍ的锯材（图１），共计６块，余下部分制备出２４块５０ｍｍˑ２０ｍｍˑ５ｍｍ的样品作为未处理对照材（ＣＫ）㊂将６块锯材分成２组，一组在２２０ħ条件下热处理３ｈ，另一组试件先用含铜浸渍液浸渍进行预处理，晾干之后再在２２０ħ条件下热处理３ｈ㊂含铜浸渍液（以下简称 ＣｕＧ ）主要由氢氧化铜㊁二乙醇胺㊁聚乙二醇２００和水所构成，二乙醇胺与氢氧化铜按２ʒ１物质的量之比配制，加水稀释，调配成含铜量为６．３５％铜胺溶液，再添加一定量的聚乙二醇２００㊂图１中左图即为６００ｍｍ（纵向）ˑ２２０ｍｍˑ３０ｍｍ的马尾松热处理锯材样品，ＣＳ为未经含铜浸渍液预处理的热处理材，Ｓ为含铜浸渍液处理后的热处理材㊂根据图１右图所示，分别对两组锯材标记ＣＳ１／Ｓ１层㊁ＣＳ２／Ｓ２层和ＣＳ３／Ｓ３层，其中ＣＳ１／Ｓ１层为距锯材表面０ ５ｍｍ区域，ＣＳ２／Ｓ２层为距锯材表面５ １０ｍｍ区域，ＣＳ３／Ｓ３层为距锯材表面１０ １５ｍｍ区域㊂再从ＣＳ㊁Ｓ锯材中的每一个层级取样，按标准ＧＢ／Ｔ１８２６１ ２０１３‘防霉剂对木材霉菌及变色防治效力的试验方法“要求，制备成５０４６㊀第５期赖敏婷，等：含铜马尾松热处理锯材的防霉特性ｍｍˑ２０ｍｍˑ５ｍｍ图１㊀热处理马尾松锯材样品与标记方法Ｆｉｇ．１㊀Ｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｓａｗｎｔｉｍｂｅｒｓａｍｐｌｅａｎｄｍａｒｋｉｎｇｍｅｔｈｏｄ１．２㊀试验方法１．２．１㊀木材ＣｕＧ浸渍液处理先将木材试样放置在６０ħ烘箱内烘干至质量恒定，然后将其放置于ＣｕＧ浸渍液中，在真空度为０．０９ＭＰａ条件下处理３０ｍｉｎ，再以１．５ＭＰａ保压４０ｍｉｎ，取出放置在６０ħ烘箱内烘干至质量恒定㊂１．２．２㊀木材热处理将马尾松锯材放入密闭罐内，以１００ｋＰａ的水蒸气通入罐内并排出，持续２０ｍｉｎ；之后采用电热装置，设定热处理温度２２０ħ，处理时间３ｈ；处理之后，往罐内通入水蒸气降温，低至１４０ħ后出料㊂１．２．３㊀防霉测试与评价依据ＧＢ／Ｔ１８２６１ ２０１３对未处理马尾松对照材（ＣＫ）㊁ＣＳ（ＣＳ１㊁ＣＳ２㊁ＣＳ３）㊁Ｓ（Ｓ１㊁Ｓ２㊁Ｓ３）进行防霉能力测试，分别测定木材样品对可可球二孢（蓝变霉菌）（ＢｏｔｒｙｏｄｉｐｌｏｄｉａｔｈｅｏｂｒｏｍａｅＰａｔ．）㊁黑曲霉（ＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇｅｒＶ．Ｔｉｅｇｈ）㊁橘青霉（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍｃｉｔ⁃ｒｉｎｕｍＴｈｏｍ）和绿色木霉（ＴｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｖｉｒｉｄｅＰｅｒｓ．）的霉变防治效力，每组样品均重复６次㊂根据下式计算霉变防治效力（Ｅ）：Ｅ＝（１－Ｄ１／Ｄ０）ˑ１００％式中：Ｄ１为热处理试样的平均感染值；Ｄ０为对照试样的平均感染值㊂１．２．４㊀木材ｐＨ测试根据ＧＢ／Ｔ６０４３ ２００９‘木材ｐＨ值测定方法“，测定不同处理条件下马尾松木材的ｐＨ㊂１．２．５㊀Ｘ射线光电子能谱分析（ＸＰＳ）和Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）测试㊀㊀在不同处理条件下随机取４块马尾松木材样品，用植物粉碎机研磨成粉末，采用ＸＰＳ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＥｓｃａｌａｂ２５０Ｘｉ）测试木材中的Ｃ㊁Ｃｕ㊁Ｎ㊁Ｏ４种元素价态㊂样品用单色化的ＡｌＫα射线（１４８６．６ｅＶ）激发，用污染碳Ｃ１ｓ（２８４．８ｅＶ）作样品结合能荷电校正㊂采用Ｘ射线衍射仪（ＢｒｕｋｅｒＤ８）测试Ｃｕ金属晶体构型，使用Ｃｕ⁃Ｋα源，采集范围为５ʎ ５０ʎ，步进间隔为０．０２ʎ㊂１．２．６㊀木材糖含量测试不同处理条件下马尾松木材随机取３块样品用植物粉碎机磨成粉末，按下列步骤测试其糖分含量：１）３０ｍＬ蒸馏水溶解水解瓶中的１．５ｇ样品，保持５０ħ振荡萃取０．５ｈ，然后进行快速过滤；２）取上述样品溶液２ｍＬ，按照ＤＮＳ法［９］来检测总糖与还原糖含量㊂２㊀结果与分析２．１㊀马尾松热处理锯材的霉变防治效力不同处理条件下马尾松锯材的霉变防治效力测试结果见图２㊂从图２可以看出，ＣＳ组样品中，ＣＳ１层能８．２５％防治可可球二孢（蓝变霉菌），１２．５５％防治橘青霉，不能防治黑曲霉和绿色木霉，ＣＳ２层与ＣＳ３层对４种霉菌的防治效力均为０㊂说明单一的热处理手段对马尾松锯材的防霉效果较差，只有部分表层具有针对个别霉菌的微弱防治效力㊂图２㊀热处理马尾松木材的霉变防治效力Ｆｉｇ．２㊀Ａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｏｆｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄＭａｓｓｏｎｐｉｎｅＬｕｍｂｅｒＳ组样品中，Ｓ１层对可可球二孢（蓝变霉菌）的防治效力达１００％，对黑曲霉和橘青霉的防治效力也达到了８０％以上，对绿色木霉的防治效力达到６６．７５％；Ｓ２层能１００％防治４种霉菌；Ｓ３层对４种霉菌的防治效力在９０％ １００％，略低于Ｓ２层㊂这说明ＣｕＧ浸渍液处理后的热处理马尾松锯材防霉效果大大提升，要优于未进行药剂处理的热处理材㊂以上结果说明，ＣｕＧ浸渍液处理能有效改善热处理马尾松锯材的防霉效果，初步分析可能是ＣｕＧ浸渍液处理后锯材中的聚乙二醇２００㊁还原糖５６林业工程学报第８卷等受热还原了铜离子，生成了纳米铜及氧化物［８］，而纳米铜粒子具有很好防霉作用［５］㊂其中Ｓ１层针对黑曲霉㊁绿色木霉㊁橘青霉的防霉效果略低于Ｓ２㊁Ｓ３层，可能与热处理过程中发生的还原反应程度有关㊂Ｓ１层由于最接近热处理外部环境，会存在温度不均等情况，导致还原反应不充分，生成的防霉有效成分不足以抑制这３种霉菌的生产㊂也与热处理过程中糖分的迁移有关，这与本研究中后面的分析结果一致㊂２．２㊀马尾松热处理锯材的ｐＨ分析ＣＫ㊁ＣＳ和Ｓ的ｐＨ测试结果见图３㊂由图３可见，ＣＫ的ｐＨ为４．４２，ＣＳ１㊁ＣＳ２㊁ＣＳ３层的ｐＨ在４．３ ４．５之间，与ＣＫ基本无异㊂由此可知，ＣＳ与ＣＫ均呈现酸性，其ｐＨ范围比较适合霉菌的生长，易于发生霉变，与之前的研究结果相符［１０］㊂而Ｓ１㊁Ｓ２㊁Ｓ３层的ｐＨ在９．０ ９．５之间，均呈现碱性，这是因为ＣｕＧ浸渍液主要成分为碱性，药剂处理后改变了木材的酸碱性环境；并且随着深度的增加，ｐＨ略有下降，可能是由于ＣｕＧ浸渍液向内渗透越来越低，或者表层热处理时还原反应相对不完全，两者都使得表层的残留浸渍液较多，因而ｐＨ会略高㊂所以从ｐＨ的变化范围可知，含铜马尾松热处理锯材更不易长霉［１１－１２］㊂图３㊀热处理马尾松木材的ｐＨＦｉｇ．３㊀ｐＨｖａｌｕｅｏｆｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｗｏｏｄ２．３㊀马尾松热处理锯材的ＸＰＳ和ＸＲＤ分析含铜热处理马尾松木材的ＸＰＳ分析结果见图４㊂图４ａ为所生成铜元素的ＸＰＳ分析结果，在９３２．８与９５２．３ｅＶ之间有峰存在，可判定为Ｃｕ０；此外，在９３４．２与９５４．４ｅＶ之间有峰存在，可判定为Ｃｕ２＋㊂二价铜离子经加热之后将发生裂解或还原反应，一部分会生成零价铜，另一部分则未发生变化㊂铜盐在高温下会发生裂解，但木材的受热温度仅为２２０ħ，而加热时间只有３ｈ，故认为该条件不会引起铜盐的裂解㊂而ＰＥＧ２００存在于二价铜离子溶液中，它既是溶剂又是一种还原剂，可以引发木材中的二价铜离子还原反应，生成零价铜［８，１３］㊂图４㊀含铜热处理马尾松木材的ＸＰＳ分析结果Ｆｉｇ．４㊀ＸＰＳｏｆｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉｎｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｗｏｏｄ㊀㊀图５为ＣＳ和Ｓ的ＸＲＤ谱图，其中ＣＳ１㊁ＣＳ２和ＣＳ３因不含金属盐，在２２０ħ温度下处理３ｈ，谱图中并未发现金属晶体峰㊂Ｓ１㊁Ｓ２和Ｓ３通过ＸＰＳ分析可以发现木材中存在Ｃｕ０㊂如图５所示，在４３．２９ʎ，５０．５１ʎ和７４．１５ʎ的出峰分别对应于（１１１）㊁（２００）与（２２０），与ＰＤＦ＃０６５⁃９０２６相符，为立方晶６６㊀第５期赖敏婷，等：含铜马尾松热处理锯材的防霉特性型㊂这与Ｚｈａｏ等［１４］将锌金属离子导入木材中进行水热处理而未出现价态变化不同，主要是因为浸渍入马尾松木材中的铜离子溶液中含有还原剂ＰＥＧ２００，在水热处理条件下将会发生氧化还原反应，将铜离子还原生成纳米金属铜［１５］㊂由此可知，含铜马尾松热处理材之所以有良好的霉变防治效力，金属纳米铜也发挥了一定的作用㊂图５㊀含铜热处理马尾松木材的ＸＲＤ谱图Ｆｉｇ．５㊀ＸＲＤｓｐｅｃｔｒａｏｆｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉｎｅｄｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｗｏｏｄ在ＸＰＳ测试中，通常对木材Ｃ１ｓ进行卷积分析，分为Ｃ１㊁Ｃ２㊁Ｃ３和Ｃ４㊂根据有关文献［１６－１７］，Ｃ１键结合能为２８４．６ ２８５．０ｅＶ㊂如图４ｂ所示，在Ｃ１ｓ中存在２８５．０ｅＶ峰，则可判定为Ｃ１，Ｃ１对应于碳原子之间或碳氢之间发生结合，主要为ＣＣ结构；２８６．５ｅＶ的峰为Ｃ２，Ｃ２指碳原子与非羰基氧原子相键合，推测Ｃ２为Ｃ Ｎ结构［１８］；峰Ｃ３位于２８８．０ｅＶ，Ｃ３表示碳原子结合羰基氧原子，或者碳原子与两个非羰基氧原子相结合，可推测为Ｃ Ｏ结构；Ｃ４指碳原子结合羰基氧原子㊁非羰基原子［１９－２０］㊂图４ｂ只有Ｃ１㊁Ｃ２和Ｃ３，没有Ｃ４，与文献报道的不同［１６，１９－２０］㊂图４ｃ为Ｏ图，分析可知在ＣＫ㊁ＣＳ和Ｓ中仅存在一种Ｏ状态，而没有其他反应㊂图４ｄ为Ｎ图，表明在木材中存在氨基㊂由此可知，Ｃ４消失，可以认为发生美拉德反应，已将醛羰基反应掉［２１］㊂由表１可知，从ＣＫ到Ｓ１的Ｃ１强度由５５．８％降至３９．０％，Ｃ２由３２．２％升到５６．５％，Ｃ３由６．５％降至４．６％㊂Ｃ１强度变低，Ｃ２强度变强，表明羟基增加，更容易吸收空气中的水蒸气［２２］㊂与ＣＫ相比，Ｓ的霉变防治效力有了显著的提升，这表明原位生成的Ｃｕ０具有一定的防霉作用㊂从表层至内层，Ｃ１先降低后增加，Ｃ２与Ｃ３均先增加后降低，Ｓ２具有较高的含氧量，可以增强木材的可湿度性，有利于纳米铜吸水而增强防霉变性［２２］㊂表１㊀通过ＸＰＳ谱线算得的Ｃ１ｓ成分强度的相对百分比Ｔａｂｌｅ１㊀ＲｅｌａｔｉｖｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆＣ１ｓｃｏｍｐｏｎｅｎｔｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｒｏｍＸＰＳｓｐｅｃｔｒａ样品Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４结合能／ｅＶ２８５．０２８６．５２８８．０２８９．０ＣＫ／％５５．８３２．２６．５５．５ＣＳ１／％４６．４４９．１４．５ＣＳ２／％５０．８４４．８４．４ＣＳ３／％５７．２３９．１３．７Ｓ１／％３９．０５６．５４．６Ｓ２／％３０．５６４．１５．４Ｓ３／％３７．０５８．３４．７２．４㊀马尾松热处理锯材的的糖分含量分析木材含糖量与木材易霉变性之间存在相关性，因为糖分是微生物生长繁殖的重要营养物质之一，通过研究木材热处理后含糖量的变化，可以部分推断木材霉变的机理［１１］㊂图６为ＣＫ㊁ＣＳ（ＣＳ１㊁ＣＳ２㊁ＣＳ３）以及Ｓ（Ｓ１㊁Ｓ２㊁Ｓ３）的总糖及还原糖数据，ＣＫ总糖含量为０．１１９ｇ／Ｌ，还原糖０．０４７９ｇ／Ｌ㊂图６㊀热处理马尾松木材的总糖和还原糖含量Ｆｉｇ．６㊀Ｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｏｔａｌｓｕｇａｒａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｇａｒｏｆｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｍａｓｓｏｎｐｉｎｅｗｏｏｄＣＳ１的总糖比ＣＫ高１２２．０％，还原糖比ＣＫ高３８．６％；ＣＳ２中的总糖比ＣＫ高６８．５％，还原糖比ＣＫ高２８．２％；ＣＳ３中的总糖比ＣＫ高８３．１％，还原糖比ＣＫ高４５．３％㊂由表２可知，ＣＳ在从表层到里层的方向上，糖含量随着Ｏ／Ｃ比的降低而减少［２３］，ＣＳ１㊁ＣＳ２和ＣＳ３的Ｏ／Ｃ分别为１．２７，１．０８与０．９９，与测得的总糖含量及还原糖含量变化趋势相近，表明木材在受热之后其糖成分将会随着水分的移动而逐渐地迁移到表面［２４］，这是热处理木材易霉变的原因㊂Ｓ１总糖比ＣＫ高９９．８％，还原糖比ＣＫ高３２．８％；Ｓ２总糖比ＣＫ高５４．４％，还原糖比ＣＫ高２５．７％；Ｓ３总糖比ＣＫ高５９．７％，还原糖比ＣＫ高５５．３％㊂整体上Ｓ的总糖含量比ＣＳ的总糖含量低，Ｓ２总糖和还原糖含量最低，说明Ｓ比ＣＳ具有７６林业工程学报第８卷较强的霉变防治效力，ＣＳ２层的霉变防治效力最佳，这与前面的防霉测试结果一致㊂表２㊀ＸＰＳ测定的对照材与处理材的表面成分Ｔａｂｌｅ２㊀ＳｕｒｆａｃｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｕｎｔｒｅａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｒｅａｔｅｄｓａｍｐｌｅｓａｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｙＸＰＳ样品Ｃ／％Ｏ／％Ｏ／ＣＣｕ／％ＣＫ５３．７１４６．２９０．８６ＣＳ１４４．０２５５．９８１．２７ＣＳ２４８．０７５１．９３１．０８ＣＳ３５０．３４４９．６６０．９９Ｓ１４４．２８５０．９４１．１５４．７８Ｓ２４０．９２５４．６９１．３４４．３９Ｓ３４５．５９５０．１９１．１０４．２２㊀㊀在Ｓ１㊁Ｓ２和Ｓ３中Ｏ／Ｃ分别为１．１５，１．３４和１．１０，与含铜热处理马尾松木材测得的总糖含量及还原糖含量变化趋势相反，这是因为木材中存在金属离子㊁Ｎ基（图４ｄ）㊁糖（图６）等因素所致㊂铜离子能促进碳水化合物的形成［２５］，在热处理之前，Ｓ１层表面有较多的碳水化合物和较高浓度的金属离子，随着热解时间的逐渐延长，Ｓ１层中的Ｏ／Ｃ含量降低，表明Ｓ１层碳水化合物发生反应，最终含量低于ＣＳ１层㊂在Ｓ１层中通过原位反应生成的纳米铜具有良好的导热性能［２６］，可导致Ｓ２的Ｏ／Ｃ升高，从而累积了碳水化合物㊂另外，Ｐｅｅｔｅｒｓ等［２１］将木材浸泡在以伯胺和糖为主要成分的不同水溶液中，木材随后在１２０ħ的烤箱中固化，发生美拉德反应以改性木材，增强木材的耐腐性；而ＣｕＧ浸渍木材在２２０ħ条件下发生美拉德反应，增强木材的防霉性［２７－２８］㊂３㊀结㊀论１）所制备的含铜马尾松热处理锯材Ｓ１层对可可球二孢具有１００％有效的抑制作用，对黑曲霉㊁橘青霉和绿色木霉具有一定的抑制作用，其Ｓ２层能够完全抑制上述４种霉菌的生长，Ｓ３层对４种霉菌的防治效力也在９０％ １００％之间，而且防霉效果大大优于仅热处理的马尾松锯材㊂因此，可以使大尺寸或等级差的锯材先经含铜浸渍液预处理后再高温热处理以获得含铜热处理木材，可以有效提高大尺寸锯材的防霉效果，从而制备出大尺寸防霉型高等锯材，有利于减少木材的加工量，提升木材的使用价值㊂２）制备的含铜马尾松热处理材内部环境由酸性变为碱性，并且木材中的含铜化合物在高温下被ＰＥＧ２００还原成纳米铜，同时马尾松木材的糖分因受到热处理温度和内含金属盐的影响而发生降解，这三者都使得含铜马尾松热处理锯材的防霉效果大大提升，且含铜马尾松热处理材Ｓ２层能够１００％防止霉变的发生㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］ＹＵＡＮＴＣ，ＹＩＮＸＳ，ＨＵＡＮＧＹＱ，ｅｔａｌ．Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｔｒｅａｔ⁃ｍｅｎｔｏｆｂａｍｂｏｏａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｏｎｎａｎｏ⁃ｍｅｃｈａｎｉｃａｎｄａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｐｒｏｐｅｒｔｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｅａｎｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，２０２２，３８０：１３５１８９．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｃｌｅｐｒｏ．２０２２．１３５１８９．［２］ＳＩＶＯＮＥＮＨ，ＮＵＯＰＰＯＮＥＮＭ，ＭＡＵＮＵＳＬ，ｅｔａｌ．Ｃａｒｂｏｎ⁃ｔｈｉｒｔｅｅｎｃｒｏｓｓ⁃ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｍａｇｉｃａｎｇｌｅｓｐｉｎｎｉｎｇｎｕｃｌｅａｒｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅａｎｄＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓｔｕｄｉｅｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｌｙｍｏ⁃ｄｉｆｉｅｄｗｏｏｄｅｘｐｏｓｅｄｔｏｂｒｏｗｎａｎｄｓｏｆｔｒｏｔｆｕｎｇｉ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，２００３，５７（３）：２６６－２７３．ＤＯＩ：１０．１３６６１０００３７０２０３３２１５５８１６４．［３］朱昆，程康华，李惠明，等．热处理改性木材的性能分析Ⅲ：热处理材的防霉性能［Ｊ］．木材工业，２０１０，２４（１）：４２－４４．ＤＯＩ：１０．１９４５５／ｊ．ｍｃｇｙ．２０１０．０１．０１３．ＺＨＵＫ，ＣＨＥＮＧＫＨ，ＬＩＨＭ，ｅｔａｌ．Ｍｏｌｄｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｌｕｍｂｅｒ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＷｏｏｄＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１０，２４（１）：４２－４４．［４］顾炼百，丁涛，吕斌，等．压力蒸汽热处理木材生物耐久性的研究［Ｊ］．林产工业，２０１０，３７（５）：６－９．ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０１１．２０１０．０１３５１．ＧＵＬＢ，ＤＩＮＧＴ，ＬＹＵＢＩＮ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄｓｔｅａｍ⁃ｔｒｅａｔｅｄｗｏｏｄ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＦｏｒｅｓｔＰｒｏｄｕｃｔｓＩｎ⁃ｄｕｓｔｒｙ，２０１０，３７（５）：６－９．［５］ＫＡＲＴＡＬＳＮ，ＧＲＥＥＮＦ，ＣＬＡＵＳＥＮＣＡ．Ｄｏｔｈｅｕｎｉｑｕｅｐｒｏ⁃ｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａｎｏｍｅｔａｌｓａｆｆｅｃｔｌｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙｏｒｅｆｆｉｃａｃｙａｇａｉｎｓｔｆｕｎｇｉａｎｄｔｅｒｍｉｔｅｓ？［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＢｉｏｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ＆Ｂｉｏｄｅｇｒａｄａ⁃ｔｉｏｎ，２００９，６３（４）：４９０－４９５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｂｉｏｄ．２００９．０１．００７．［６］ＴＡＧＨＩＹＡＲＩＨＲ，ＢＡＹＡＮＩＳ，ＭＩＬＩＴＺＨ，ｅｔａｌ．Ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｐｉｎｅｗｏｏｄ：ｐｏｓｓｉｂｌｅｅｆｆｅｃｔｏｆｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｓｉｌｖｅｒｎａｎｏｓｕｓ⁃ｐｅｎｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔｓ，２０２０，１１（４）：４６６．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｆ１１０４０４６６．［７］ＸＩＥＧＪ，ＺＨＯＵＹＤ，ＣＡＯＹＪ，ｅｔａｌ．Ａｎｔｉ⁃ｍｉｌｄｅｗｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｐｐｅｒｃｕｒｅｄｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｗｏｏｄ［Ｊ］．ＢｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，２０１８，１３（３）：５６４３－５６５５．ＤＯＩ：１０．１５３７６／ｂｉｏｒｅｓ．１３．３．５６４３－５６５５．［８］杨瑞卿，樊金串．聚乙二醇体系中含铜化合物液相热解法制备纳米铜粉［Ｊ］．材料导报，２０１４，２８（１４）：８８－９０，９４．ＹＡＮＧＲＱ，ＦＡＮＪＣ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏ⁃ｃｏｐｐｅｒｐｏｗｄｅｒｂｙｌｉｑｕｉｄｐｈａｓｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓｏｆｃｏｐｐｅｒ⁃ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎｐｏｌｙｅｔｈ⁃ｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｐｏｒｔｓ，２０１４，２８（１４）：８８－９０，９４．［９］高婕，李腊梅，谢桂军，等．热处理对马尾松木材霉变环境的影响［Ｊ］．林业与环境科学，２０２１，３７（２）：３２－３９．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－４４２７．２０２１．０２．００６ＧＡＯＪ，ＬＩＬＭ，ＸＩＥＧＪ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｍｉｌ⁃ｄｅｗｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆＭａｓｓｏｎｐｉｎｅｗｏｏｄ［Ｊ］．ＧｕａｎｇｄｏｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０２１，３７（２）：３２－３９．［１０］ＲＥＰＩＣ㊅Ｒ，ＰＯＮＤＥＬＡＫＡ，ＫＲŽＩŠＮＩＫＤ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｍｉｎｅ⁃ｒａｌｉｓａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｍａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆｕｎｇａｌｄｕｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｅｌｅｃｔｅｄｗｏｏｄｓｐｅｃｉｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｅａｎｅｒＰｒｏ⁃ｄｕｃｔｉｏｎ，２０２２，３５１：１３１５３０．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊｃｌｅｐｒｏ．２０２２．１３１５３０．［１１］ＨＥＬ，ＣＨＥＮＬ，ＸＩＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅａｎｔｉ⁃ｍｏｕｌｄｐｒｏ⁃８６㊀第５期赖敏婷，等：含铜马尾松热处理锯材的防霉特性ｐｅｒｔｙｏｆＭｏｓｏｂａｍｂｏｏｓｕｒｆａｃｅｂｙｕｓｉｎｇａｂａｍｂｏｏｇｒｅｅｎｃｏｌｏｕｒｐｒｅ⁃ｓｅｒｖａｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈ［Ｊ］．ＷｏｏｄＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２３，１８（１）：１６１－１７１．ＤＯＩ：１０．１０８０／１７４８０２７２．２０２１．２００００２３．［１２］ＣＨＥＮＨ，ＷＵＪＹ，ＳＨＩＪＪ，ｅｔａｌ．Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍｏｌｄｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｂａｍｂｏｏｓｌｉｖｅｒｓｔｒｅａｔｅｄｂｙａｌｋａｌｉ［Ｊ］．ＢｉｏＲｅ⁃ｓｏｕｒｃｅｓ，２０２２，１７（２）：２８２７－２８４８．ＤＯＩ：１０．１５３７６／ｂｉｏｒｅｓ．１７．２．２８２７－２８４８．［１３］ＪＡＩＮＳ，ＪＡＩＮＡ，ＫＡＣＨＨＡＷＡＨＰ，ｅｔａｌ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｓｉｚｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｃｏｐｐｅｒｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｃａｔａｌｙｔｉｃａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓＳｏｃｉｅｔｙｏｆＣｈｉｎａ，２０１５，２５（１２）：３９９５－４０００．ＤＯＩ：１０．１０１６／Ｓ１００３－６３２６（１５）６４０４８－１．［１４］ＺＨＡＯＸ，ＨＵＡＮＧＪ，ＬＩＺＮ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｚｉｎｃｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅ⁃ａｎｄｗｏｏｄ⁃ｄｅｒｉｖｅｄｈｙｄｒｏｃｈａｒｓｆｒｏｍｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＢｉｏＥｎｅｒｇｙＲｅｓｅａｒｃｈ，２０２２：１－９．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１２１５５－０２２－１０４８２－６．［１５］ＬＵＸＬ，ＭＡＸＱ．Ｃｏ⁃ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｅｗａｇｅｓｌｕｄｇｅａｎｄｂａｍｂｏｏ：ｈｙｄｒｏｃｈａｒｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ［Ｊ］．ＢｉｏｍａｓｓＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄＢｉｏｒｅｆｉｎｅｒｙ，２０２２：１－１４．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１３３９９－０２２－０３２２３－４．［１６］ＩＮＡＲＩＧＮ，ＰＥＴＲＩＳＳＡＮＳＭ，ＬＡＭＢＥＲＴＪ，ｅｔａｌ．ＸＰＳｃｈａｒａｃ⁃ｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｗｏｏｄｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｆｔｅｒｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｍｅｎｔ［Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＡｎａｌｙｓｉｓ，２００６，３８（１０）：１３３６－１３４２．ＤＯＩ：１０．１００２／ｓｉａ．２４５５．［１７］ＢＡＲＲＹＡＯ，ＫＯＲＡＮＺ，ＫＡＬＩＡＧＵＩＮＥＳ．ＳｕｒｆａｃｅａｎａｌｙｓｉｓｂｙＥＳＣＡｏｆｓｕｌｆｉｔｅｐｏｓｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄＣＴＭＰ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，１９９０，３９（１）：３１－４２．ＤＯＩ：１０．１００２／ａｐｐ．１９９０．０７０３９０１０３．［１８］ＡＴＣＨＵＤＡＮＲ，ＥＤＩＳＯＮＴＮＪＩ，ＰＥＲＵＭＡＬＳ，ｅｔａｌ．Ｇｒｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ⁃ｄｏｐｅｄｇｒａｐｈｉｔｉｃｃａｒｂｏｎｓｈｅｅｔｓｗｉｔｈｕｓｅｏｆＰｒｕｎｕｓｐｅｒｓｉｃａｆｏｒｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＳｕｒｆａｃｅＳｃｉｅｎｃｅ，２０１７，３９３：２７６－２８６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ａｐｓｕｓｃ．２０１６．１０．０３０．［１９］ＮＺＯＫＯＵＰ，ＰＡＳＣＡＬＫＡＭＤＥＭＤ．Ｘ⁃ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃ⁃ｔｒｏｓｃｏｐｙｓｔｕｄｙｏｆｒｅｄｏａｋ（Ｑｕｅｒｃｕｓｒｕｂｒａ），ｂｌａｃｋｃｈｅｒｒｙ（Ｐｒｕｎｕｓｓｅｒｏｔｉｎａ）ａｎｄｒｅｄｐｉｎｅ（Ｐｉｎｕｓｒｅｓｉｎｏｓａ）ｅｘｔｒａｃｔｅｄｗｏｏｄｓｕｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．ＳｕｒｆａｃｅａｎｄＩｎｔｅｒｆａｃｅＡｎａｌｙｓｉｓ，２００５，３７（８）：６８９－６９４．ＤＯＩ：１０．１００２／ｓｉａ．２０６４．［２０］ＫＡＭＤＥＭＤＰ，ＲＩＥＤＬＢ，ＡＤＮＯＴＡ，ｅｔａｌ．ＥＳＣＡｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｏｆｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）ｇｒａｆｔｅｄｏｎｔｏｗｏｏｄｆｉｂｅｒｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，１９９１，４３（１０）：１９０１－１９１２．ＤＯＩ：１０．１００２／ａｐｐ．１９９１．０７０４３１０１５．［２１］ＰＥＥＴＥＲＳＫ，ＬＡＲＮØＹＥ，ＫＵＴＮＡＲＡ，ｅｔａｌ．ＡｎｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｏｒｔｈｅｕｓｅｏｆｔｈｅＭａｉｌｌａｒｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｏｍｏｄｉｆｙｗｏｏｄ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＷｏｏｄＰｒｏｄｕｃｔｓＪｏｕｒｎａｌ，２０１８，９（３）：１０８－１１４．ＤＯＩ：１０．１０８０／２０４２６４４５．２０１８．１４７１８４０．［２２］ＬＩＬＭ，ＸＩＥＧＪ，ＬＩＷＪ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｍｏｉｓｔｕｒｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＣｕ⁃ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄＭａｓｓｏｎ ｓｐｉｎｅｗｏｏｄ［Ｊ］．ＢｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，２０２０，１５（４）：８４５９－８４７１．ＤＯＩ：１０．１５３７６／ｂｉｏｒｅｓ．１５．４．８４５９－８４７１．［２３］孟云兰．纸浆纤维表面低温等离子体处理对纸页物理性能的影响研究［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０１１．ＭＥＮＧＹＬ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｌａｓｍａｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｐｕｌｐｆｉｂｅｒｏｎｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐａｐｅｒ［Ｄ］．Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ：ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１．［２４］ＨＥＲＲＥＲＡＲ，ＥＲＤＯＣＩＡＸ，ＬＬＡＮＯ⁃ＰＯＮＴＥＲ，ｅｔａｌ．Ｃｈａｒａｃ⁃ｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｌｙｔｒｅａｔｅｄｗｏｏｄｉｎｒｅｌａｔｉｏｎｔｏｃｈａｎｇｅｓｏｎｉｔｓｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎａｌｙｔｉｃａｌａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＰｙｒｏｌｙｓｉｓ，２０１４，１０７：２５６－２６６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｊａａｐ．２０１４．０３．０１０．［２５］ＫＡＮＧＳＭ，ＬＩＸＬ，ＦＡＮＪ，ｅｔａｌ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｃｈａｒｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｎｉｎ，ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ｄ⁃ｘｙｌｏｓｅ，ａｎｄｗｏｏｄｍｅａｌ［Ｊ］．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｈｅｍｉｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１２，５１（２６）：９０２３－９０３１．ＤＯＩ：１０．１０２１／ｉｅ３００５６５ｄ．［２６］ＴＡＧＨＩＹＡＲＩＨＲ，ＥＮＡＹＡＴＩＡ，ＧＨＯＬＡＭＩＹＡＮＨ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎａｎｏ⁃ｓｉｌｖｅｒｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｏｎｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓ，ｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｅａｔ⁃ｔｒｅａｔｅｄｈａｒｄｗｏｏｄｓ［Ｊ］．ＷｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｙ，２０１３，４７（３）：４６７－４８０．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ００２２６－０１２－０５０６－７．［２７］ＮＡＳＨＡＬＩＡＮＯ，ＹＡＹＬＡＹＡＮＶＡ．Ｉｎｓｉｔｕｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｍｉｎｏｓｕｇａｒｓ１⁃ａｍｉｎｏ⁃１⁃ｄｅｏｘｙ⁃ｆｒｕｃｔｏｓｅａｎｄ２⁃ａｍｉｎｏ⁃２⁃ｄｅｏｘｙ⁃ｇｌｕ⁃ｃｏｓｅｕｎｄｅｒＭａｉｌｌａｒｄｒｅａｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅａｂｓｅｎｃｅｏｆａｍｍｏｎｉａ［Ｊ］．ＦｏｏｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１６，１９７：４８９－４９５．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｆｏｏｄｃｈｅｍ．２０１５．１０．１４０．［２８］ＤＵＡＲＴＥＳ，ＮＵＮＥＳＬ，ＫＲŽＩŠＮＩＫＤ，ｅｔａｌ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｚｗｉｔｔｅ⁃ｒｉｏｎｉｃｂｕｆｆｅｒｅｆｆｅｃｔｓｗｉｔｈｔｈｅｒｍａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｆｗｏｏｄｏｎｓｙｍｂｉｏｔｉｃｐｒｏｔｉｓｔｓｉｎＲｅｔｉｃｕｌｉｔｅｒｍｅｓｇｒａｓｓｅｉＣｌéｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｉｎｓｅｃｔｓ，２０２１，１２（２）：１３９．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｉｎｓｅｃｔｓ１２０２０１３９．（责任编辑㊀葛华忠）９６。
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热处理是一种通过加热和冷却材料来改变其物理、化学性质的工艺。
在材料制造和加工过程中，热处理是一种常见的技术手段，能够显著提高材料的性能和延长其寿命。
本文将探讨热处理如何改善材料的性能与延长其寿命的原理和方法。
一、热处理原理热处理的原理基于材料的晶体结构和相变规律。
在加热过程中，材料的晶粒会发生再结晶现象，原有的晶粒结构发生改变，从而提高了材料的强度、硬度和耐磨性。
同时，热处理还可以消除材料中的应力和缺陷，减少晶粒界面和析出相，提高了材料的延展性和韧性。
在冷却过程中，材料的晶粒再次发生重组，形成了新的晶粒结构，从而达到了调整材料性能的目的。
二、热处理方法目前，常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
退火是将材料加热至一定温度，然后缓慢冷却的过程，可使材料的组织结构发生变化，提高了材料的塑性和韧性。
正火是将材料加热至超过临界温度，再以空气冷却，使材料硬度和强度达到最优状态。
淬火是将材料快速冷却至室温以下，以获得高硬度和高强度的效果。
回火是在淬火后将材料加热至一定温度，然后保温一段时间，再冷却，以消除淬火时产生的内应力和增加韧性。
三、热处理的应用热处理广泛应用于金属材料、合金材料和塑料材料的生产加工中。
在钢铁行业中，热处理是必不可少的工艺环节，可使钢材具有更高的硬度、耐磨性和强度，提高了产品的质量和使用寿命。
在航空航天、汽车、机械、电子等领域，热处理也扮演着重要的角色，为产品的性能提升和延长寿命提供了可靠的技术支持。
综上所述，热处理是一项重要的材料加工技术，能够有效改善材料的性能与延长其寿命。
通过合理选择热处理方法和参数，可以使材料具有更高的强度、硬度、耐磨性和韧性，提高了产品的质量和使用寿命。
因此，加强热处理技术的研究和应用，对于推动材料制造行业的发展和创新具有重要意义。
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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。