木材保护与改性工艺学

3.2.2 造纸木片的保管 1、场地要求： ① 地势高，通风，排水良好； ② 最好有棚顶遮盖。 2、木片堆要求： ① 木片堆高度不宜过高，避免发热霉变； ② 尽量有通风设备，避免堆温度升高； ③ 干湿木片应尽量分别堆放； ④ 贮存时间长可喷洒化学药剂。 3.2.3 原木的化学保管 1、适宜虫菌生长的木材含水率 （1）含水率大于30%，易发生兰变、霉变、及小蠹 虫危害。
变色菌：主要由子囊菌和未知菌等变色菌， 约50多种。 霉菌：主要由毛菌、青霉等半知菌，仅材表 受污染。 2.1.2 木材组分的生物分解 木材微生物能分解木材组分，主要是因 为他们能产生各种各样的酶。 纤维素的生物分解：p18 半纤维素的生物分解：p18 木质素的生物分解：p19
2.2 木材的变异性 2.2.1 木材的异向性 由于木材细胞多为纵向排列，细胞壁各层微纤 丝排列不同，加上纤维素、半纤维素和木质 素均为非均一的物质，所以，木材的各种物 理、力学性质在木材纵向、径向、弦向上存 在明显的差异。即异向性。 （1）木材的干缩湿胀：纵向＜＜横向 径向＜弦向 （2）木材的热、电、声学性质、渗透性及各 种力学强度：纵向＞＞横向
（1）木材加工过程中的铁变色 ①原木造材或锯解过程：由锯片、钢素、跑车夹具。 ②胶合板产生过程：原木蒸煮、旋切刀片、热压板。 ③木材干燥过程：窑顶滴落板面的凝结水使材面变 色。 （2）铁变色的防治 P64 ① 常用3~5%的草酸溶液。 ② 用2.5%次磷酸溶液。 ③ 用2~5%的H2O2溶液。 草酸>次磷酸>亚磷酸>焦磷酸
2.2.2 木材的变异性 1 木材解剖构造的变异 (1) 管胞和木纤维长度 一个年轮内：从早材→晚材增长 树干半径方向：从髓心向树皮增长 树干垂直方向：从树干基部→树梢增长 （2）胞壁厚度 树干半径方向：从髓心→树皮增增厚 树干垂直方向：变化不明显 （3)纤丝角：管胞或木纤维长度大者，纤丝角则 小
2.5.2 连接性能 1 木材胶合：指单纯用胶粘剂便使木材胶接起 来 （1）胶合板 （2）层积木：单板层积材和积成材 （3）指接材： 2 榫接合：指利用各种形状的榫头及木构件连 接起来 3 钉接合 2.53 化学加工
第三章 木材的科学保管
3.1 木材保管原则 3.1.1 木材防腐的条件 p38~39 碳源｛碳水化合物 碳氢化合物｝ 1、营养：胞壁三大素、含氮化合物、生长素 （VB1，硫胺素） 池P46 2、水分：适宜木材含水率35~60%
3、温度：25~40℃ 增朽木闷腐 ①生长温度 最低生长 最适生长 最高生长 ②担子菌类 低温菌 中温菌 高温菌 ③软腐菌 适温 24℃ 适温 28℃ 适温 34℃ 适温 28℃
3.1.2 木材害虫滋生繁殖的条件 P40 1、木材害虫种类 湿材害虫 天牛 小蠹科 干材害虫 天牛科 小蠹科 白蚁 2、生长条件 场所 温度 湿度 日照、通风
2 木材性质的变异 （1）木材密度 树干半径方向：由髓心→树皮增加 树干垂直方向：树基→树梢减小 一个年轮内：由早材→晚材增大 （2）木材强度 一个年轮内：由早材→晚材增大 树干半径方向：由髓心→树皮增大 随木材密度增大而增大 （3）木质素含量 一个年轮内：由早材→晚材减少 树干半径方向：由髓心→树皮减少 树干垂直方向：树基→树梢增加
2.4 木材的酸碱性 2.4.1 木材中的酸碱性成分 （1）醋酸根（—COOH)，在木材中含量为 1~6％， R—OCOCH3 + H2O R－OH + CH3COOH （2）树脂酸（松香） （3）甲酸（蚁酸） （4）丙酸和丁酸 （5）矿物质水解（硫酸盐1－10％，氧化物0.1－5％） 呈酸性
2.4.2 木材的pH值 木材pH值为4~6 酸性木材 pH值＜6.5 （绝大多数木材） 碱性木材 pH值＞6.5 （极少数） 2.4.3 木材pH值与木材保护的关系 （1）木腐菌生长适宜的pH值为4.5－5.5 通过改变木材pH值的途径，可排除或破坏木腐菌生长 环境 （2）木材的pH值越小（即酸度越大）对金属腐蚀越严 重 减少木材pH值对呈金属腐蚀的措施： ①选择酸性较小的木材作包装和用材，或用榫连接
（二）木材防腐剂的种类 1、油质类防腐剂：煤杂酚油、不溶或微溶于水。 优点： 缺点：处理时要加热，有刺激性气味，处理材表。 适用范围：室外木构件，如：枕木、电杆、桥梁、 桩木。 2、油溶性防腐剂：五氯苯酚、环烷酸铜、有机锡化 合物。 优点： 缺点： 特点：这类防腐剂不溶或微溶于水，而溶于汽油、 松节油、乙醇等有机溶剂中，它是借溶剂的渗
3.1.3 木材保管的原则 （1） 木材不褪色、不变色 （2） 木材无腐朽、无虫蛀 （3） 木材不开裂、不变形、不翘曲 （4） 保管费用低 （5） 化学保管要求药剂高效低毒，对人畜安 全
3.2 原木保管 3.2.1 原木的物理保管 1、干存法——是在最短的时间里，把原木的含水率 降低到25%以下的一种保管方法。 （1）适用范围：气干木材 （2）优点：可避免菌虫危害，减轻运输负担，方便 使用。 （3）基本要求 ① 一般要剥皮，最好只剥外皮。易裂树种两端留树 皮圈。 ② 楞场应选择地势高，通风及排水良好。 ③ 楞堆应有楞脚（腿）。
目录与学时分配
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绪论 木材的保护学特性 木材的科学保管 木材防腐 木材虫害与防治 木材阻燃
7 木材的耐候性 8 木材的尺寸稳定化 9 木材的强化 10 木材与保护剂作用机理和波谱分析 11 木材保护中的环境问题
第一章 绪论
一、关于木材保护学的概念 所谓木材保护是在保持木材高强度比、 易加工及天然纹理结构等优点及性能的前提 下。通过一系列的物理、化学处理，克服木 材尺寸稳定性差、各向异性、易燃、易腐、 易变色和不耐磨等缺点。同时赋予木材某些 特性功能的一门新兴学科。
2、湿存法——是使木材保持较高的含水率的保管方 法。 P42 （1）适用范围：① 新采伐的木材；② 需要带湿加工 的木材；③ 容易开裂、变形的木材；珍贵木材。 （2）优点：木材不易虫蛀，不会开裂。 （3）基本要求 ① 已经干燥和已经受菌虫危害的木材不宜湿存； ② 木材具有完整的树皮，或树皮损伤不超过1/3； ③ 场地地势较低，水源充足； ④ 要经常保持高湿状态，经常淋水； ⑤ 每隔一定时间要对楞垛消毒。
3 、 霉 菌或 变 色 菌 变 色 — — 由 子 囊 菌 纲 与 菌纲的真菌引起的木材变色。主要发生在 边材，以蓝变色和青变色为主。 （1）变色菌生长的最适温度23~35℃。 （2）蓝变或青变的防治 ① 常用药剂为五氯酚钠（Na PCP） ② 亚硫酸氢钠 ③ 乙二胺四醋酸钠 ④ 新药剂 P65~66
3 幼龄材与成熟材 木材密度：幼龄材＜成熟材 木材干缩率：幼龄材＞成熟材 木质素含量：幼龄材＞成熟材 纤维素含量：幼龄材＜成熟材 2.3 木材的可湿性 2.3.1 木材的润湿性 木材学第七节 木材表面性质P106-108 2.3.2 木材的吸湿性 木材学第六章 第二节 一、木材和水分。二、木 材的吸湿性。三、木材的干缩和湿胀 P123-128
2、外部因素 （1）微生物作用 （2）日光照射 （3）化学试剂作用 （4）温度与湿度 3.6.2 木材变色的类型 1、光变色：（1）光变色波长：主要是紫外光 （68%），其次是可见光（28%）。 （2）光变色深度：<200微米 2、铁变色——是由Fe离子与木材中的单宁、酚类、 黄酮类以及木质素发生化学反应引起的木材变色。
透作用而将有毒物质带入木材内部，待溶 剂挥发后而将毒物留于木材内部。 3、水溶性防腐剂：是一种菌虫均杀的广谱防 腐剂。 还有：铜铬砷（CAA） P73 铜铬硼（CCB）:CuSO4 3%， Na2Cr2O7 2% ，硼砂 2% ，水 93%。 氟硼（FBB）:NaF 3%，硼酸 1%， 硼砂 1%，水 95%。 优点： 缺点：
（2）含水率20-30%时易被木腐菌侵蚀。 （3）含水率12-20%时易被表面霉菌危害。 （4）含水率8-12%时易被粉蠹危害。 2、常用防腐防虫药剂 NaPCP 三氯酚钠 氟酚复合剂： NaF 3% NaPCP 2% H2O 95%； 硼氟酚复合剂①： NaF 3% NaPCP 1% 硼酸1% H2O 95%； 硼氟酚复合剂②： NaF 2% NaPCP 1% 硼酸1% 硼砂 1% H2O 95%。
4.2.2 木材防腐剂 （一）防腐剂选择的原则 选择合适的防腐剂，首先要考虑腐朽发 生在哪部位与真菌类型，木材使用的环境。 1、立木腐朽：尚未引起重视，现只重视树木 外部形态的病虫害防治。 2、边材蓝变（青变）：P72 3、与地面接触的木材（电杆、坑木） P72 4、建筑构件（不与地面接触的木材） 5、经防腐处理的木材具有良好的耐候性
三、人类的生存环境离不开木材 1、木材是工农业生产和国防建设重要的物资 2、木材是提高人类生活质量优良材料 四、木材保护学研究内容 1、了解生物对木材危害的特性及找出木材防 护方法 第2~5章 2、了解木材的变异性及找出对木材进行功能 性改良的办法 第6~9章 3、木材保护作用机理及分析方法 第10章 4、木材保护中的环境问题 第11章
二、我国林木资源现状 1、稀有珍贵树种多 p1-2 我国地处寒、温、热三带，故林木物种资源丰富。 国家保护的树木共159种，一级34种，二级125种； 国家珍贵木材42种，一级7种，二级35种； 国际贸易公约限定15种。 2、人均占有的林木资源少 见p4的表1-3中国与部分国家、地区森林资源比较 3、林木剩余物及劣质木材利用率低
3.5.4 木材除湿干燥 P51 1、木材除湿干燥的原理 2、木材除湿干燥的特点 3.5.5 木材真空干燥 P52 1、木材真空干燥的原理 2、木材真空干燥的特点 3.6 木材的变色与防治 P53 3.6.1 木材的变色因素 1、内部因素 （1）木材组分中含有发色基因和助色基因。 （2）木材中大多数官能团能与许多化学试剂反应， 使木材变色或降解。
第四章 木材防腐
机械或力学破坏 化学--电化学降解 火灾 木材的风蚀 霉菌、变色菌 生物败坏 真菌 白腐菌、褐腐菌、软腐菌 细菌 动物 昆虫
海生蛀木动物
木材败坏方式
4.1.1 形成真菌危害木材的必要条件 4.1.2 木材防腐的类型 1、木材腐朽 褐腐 P69 白腐 软腐 2、变色 P70 表4-1，表4-2各种腐朽的性状及变色起因。 4.2 木材防腐处理 4.2.1 木材防腐机理 1、机械隔离防腐： 2、毒性防腐：
3.3 板材的保管 3.4 人造板的保管 3.5 木材的干燥 3.5.1 木材干燥的意义和目的 ① 提高木材稳定性； ② 防止木材变色与腐朽； ③ 杀死木材内的害虫和虫卵，有防虫作用； ④ 降低运输费用。 3.5.2 木材室内干燥（窑干或炉干） 1、蒸汽干燥 2、过热蒸汽干燥
3、炉气干燥 4、熏烟干燥 3.5.3 木材微波干燥 1、微波干燥木材的原理 P49 2、微波干燥木材的特点 （1）加热时间短，干燥速度快。 （2）方便连续干燥。 （3）干燥质量好，开裂变形小。 3、微波干燥木材应注意的问题 P50 （1）防止木材内裂现象 （2）防止木材内部炭化现象
本书重点：1、木材的科学保管 第三章 2、木材防腐 第四章 3、木材虫害与防治 第五章 4、木材阻燃 第六章 5、木材的耐候性 第七章 6、木材的尺寸稳定化 第八章 7、木材的强化 第九章
第二章 木材的保护学特性
木材的保护学特性——指与木材保护及保护 处理过程有关的木材属性。 2.1 木材的生物分解 2.1.1 分解木材的微生物 白腐菌：p18 褐腐菌：p17 软腐菌：p18
②在高湿地方尽量少用金属紧固件 ③在干燥窑设计时尽量利用耐酸腐蚀的金属 构件（铜、铝） 2.5 木材的加工性 2.5.1 机械加工 （1）木材机械加工容易，设备简单 （2）影响加工难易的因素 ①纹理方向：对木材加工有很大影响，纵 纹理易于横纹理 ②树脂含量：树脂含量越高，加工越困难 ③木材密度：密度越大，加工越困难
3、水存法——是将木材沉浸于水中贮存的方法。 （1）适用范围： ① 水运 材，但不适于在海水中贮存。 ② 需要湿加工的木材。 （2）优点：不虫蛀、不腐朽、不开裂、湿加工者无 需泡浸。 （3）基本要求 ① 必须是靠近江河、湖泊或建有水池的贮木场； ② 场地水流缓慢，不易被洪水冲走； ③ 露出水面部分应经常喷水或覆盖泥沙。