氮气吸附法表征杨木应拉木的孔隙结构
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关 键 词 ： 应拉 木 ； Ｌ 结 构 ； 气 吸 附 法 孑隙 氮
中 图 分 类 号 ：￥ ８ ７１ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １— ４ ８ ２ １ ｌ ０ ３ ０ １ ０ ７ ８ （ ０ １ Ｊ ０— １ ４— ７
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（ ．中南 林 业 科 技 大 学 材 料科 学 与技 术 学 院 长 沙 ４０ ０ ； １ １０ ４
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根据 生长 应 力 指 示 值 Ｇ Ｉ 取 应 拉 木 和 对 应 木 试 Ｓ选 样 ， 即浸 泡在 水 中防止 干缩 。 立 １２ ２ 显微 观 察 用 滑走 式 切 片机 切 出 １ ｍ 厚 ． ． ２
在 常规 解 剖特 征 分析 的 基 础上 ， 用 Ａ Ａ ０ ０型 利 Ｓ Ｐ２ １ 比表 面积 和孔径 分析 仪对 杨木 应拉 木 的： 径 分 布及 『 Ｌ 比表 面积特 征进 行测 定 ， 通过 解析 氮气 附等温 线 ， 对 杨木 应拉 木 的孔 隙 结 构进 行 表 征 ， 为全 面 认 识 应
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第４ ７卷 第 ｌ ０期
２０１１年 １ 月 ０
林
业
科
学
Ｖｏ ． １ ４７， ．１ Ｎｏ ０
ＳＣＩ ＥＮＴＩ Ａ
Ｓ ＬＶＡＥ Ｉ
Ｓ ＮＩ Ｉ ＣＡＥ
Ｏｃ ．， ｔ ２０ １１
氮 气 吸 附法 表征 杨 木 应 拉 木 的孔 隙结 构
苌 姗 姗 胡 进 波 ＣａｒＢ ｕ ｏ Ｑ ｉｎ ｒ ｒｎ ｏｓ ｌｉ ｒｎ ｕｇ ａｄＦａ ｇｉ ｅ
在 不改 变材料 原始 特 性 的 基础 上 ， 定 量得 到微 观 能
基 金 项 目 ：湖南 省 自然 科 学基 金 资助 项 目（ １Ｊ０ ６ ，高 等 学 校博 士 学 科 点 专 项科 研 基 金 资 助 课 题 （ ００ ３ １２０ ３ ，中南 林 业 科 技 大 １Ｊ ２ ） ４ ２ １４ ２ １００ ） 学 引 进 高 层 次 人 才 科 研 启 动 基 金 资 助 课 题 （ ０ ０ １ ， 南 省 教 育 厅 资 助 科 研 项 目 （ ９ １ ０ ， 南 林 业 科 技 大 学 校 青 年 基 金 资 助 课 题 １４ １０） 湖 ０ Ｃ ０７） 中
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应 拉木是 树 木 中的非 正 常 木 材 ， 泛 存 在 于 阔 广 叶材倾 斜树 干或 树枝 的上 侧 （ｓｂａｄ ｔ １ ９ ２ Ｉｅｒｎ ｓ ． ７ ） ｅ ａ ，１
中 ， 引起应 拉木微 结构 网络 的收缩 和塌 陷 ， 会 造成 应 拉木 的纵 向收缩异 常大 ， 致使 木材 多翘 曲和开裂 ， 给 加 工和 利用带 来 困难 。要解 决 这 些 问 题 ， 就需 要 详 细 了解 应拉 木 内部 孑 径 分布这 个最 基础 的参数 。 目 Ｌ 前 研究 木材ຫໍສະໝຸດ Baidu 隙结 构主 要采用 电子 显微镜 直接 观察
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摘 要 ： 在 常 规 解 剖特 征 分 析 的基 础 上 ， 用 氮 气 吸附 法 对 杨 木 应 拉 木 的 比表 面 积 及 孔 径 分 布 等 孔 结 构 参 数 进 行 采
（ ０ ８ ３ Ｂ） ２ ０ ００ 。
第１ ０期
苌 姗 姗 等 ： 气 吸 附 法 表 征 杨 木 应 拉 木 的 孔 隙 结 构 氮
结 构 的 统 计 信 息 ， 能 揭 示 材 料 的 总 体 特 征 更
（ ａ ｎｉ ｅ ａ．２ ０ ； ｕｇ ａｄｅ ａ． ２ ０ ） Ｖ ｌ ｔ ｔ １ ０ ５ Ｑ ｉｎｒ ｔ １ ０ ８ 。本文 ｅ ｎ ， ，
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法 （ 丽 娟 等 ，２ ０ ；董 卫 国 等 ，２ ０ 。 Ｔ Ｍ， 王 ０５ ０ ７） Ｅ
和 部分 速生 阔 叶材 垂 直 树 干 中 （ 盛 全 等 ，１９ ） 刘 ９６ ， 通 过产 生 高拉伸 应力使 树 干或枝 维 持 自然 角度 方 向 （ ｒｒｐ ９ ４； ｉ ｅ ｅ ａ． ９ １ 。许 多 应拉 木 Ｗａｄｏ ，１６ Ｆｓ ｒ ｔ １ ８ ） ｈ ，１
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收 稿 日期 ： ０ ０—０ ２ ； 回 日期 ： ０ ０—０ ２１ ６— １ 修 ２１ ７～１ 。 ０
Ｈ Ｔ Ｍ，Ｔ Ａ Ｍ 等分 析技术 存在 制样 难 、 品易 Ｒ Ｅ Ｓ Ｍ， Ｆ 样 损坏等 缺点 ， 而且 只能进 行定 性研究 ， 不能 对孔 隙分
布 、 体积 、 表 面积进 行定量 表 征 ；而 氮气 吸 附法 孔 孔
研究 ， 并通 过 解 析 氮 气 吸附 等 温 线判 断 孔 隙 的形 状 。结果 表 明 ： 木 应 拉木 Ｂ Ｔ比表 面积 为 ２． ｇ 是 对应 木 杨 Ｅ １９ｍ ・ ～，
的ｌ ３倍 ； 木 应 拉 木 试样 具 有 完 好 的介 孑 特 征 （ 杨 Ｌ 孔径 ２— ０ａ ， 具 有 一 定 量 的微 孔 和 大孔 ；内部 存 在 “ 水瓶 ” ５ ｍ）并 墨 状
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和 狭缝 状 孔 隙 ， 径 为 ５ａ 的孔 体 积 分 布 密度 最 大 ， 径 在 ４— ｍ 的孔 体 积 占总孔 体 积 的 ７ ．％ ， 径 超 过 １ ｍ 孔 ｍ 孔 ７ａ ４４ 孔 ５ｎ 的 孔体 积 占总 体 积 的 １． ％ 。杨 木应 拉 木 中 大 量存 在 的 中孑 孔 隙 可 归 因于 应 拉木 木 纤 维 中 的厚 壁 胶质 层 。 ０８ Ｌ
以含有 胶质纤 维 为 特征 ， 而胶 质层 的微 细 结 构对 应
拉 木 的材性 和加 工 利 用有 重 要 的影 响 ， 别 是 对应 特 拉 木 的 干 缩 特 性 有 着 直 接 的 影 响 （ ａ ｇ ｅ ａ． Ｆ ｎ ｔ １ ， ２ ０ ａ ２ ０ ｂ 。有 研 究 表 明 （ ｌｉ ｅ ａ． ０ ８ ： ０８ ； ０８ ） Ｃａ ｔ １ ｒ ，２ ０ ） 由于胶 质层具 有 凝胶 胶 体 的一 些 性 质 ， 干 燥 过程 在
中 图 分 类 号 ：￥ ８ ７１ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １— ４ ８ ２ １ ｌ ０ ３ ０ １ ０ ７ ８ （ ０ １ Ｊ ０— １ ４— ７
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第４ ７卷 第 ｌ ０期
２０１１年 １ 月 ０
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氮 气 吸 附法 表征 杨 木 应 拉 木 的孔 隙结 构
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在 不改 变材料 原始 特 性 的 基础 上 ， 定 量得 到微 观 能
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摘 要 ： 在 常 规 解 剖特 征 分 析 的基 础 上 ， 用 氮 气 吸附 法 对 杨 木 应 拉 木 的 比表 面 积 及 孔 径 分 布 等 孔 结 构 参 数 进 行 采
（ ０ ８ ３ Ｂ） ２ ０ ００ 。
第１ ０期
苌 姗 姗 等 ： 气 吸 附 法 表 征 杨 木 应 拉 木 的 孔 隙 结 构 氮
结 构 的 统 计 信 息 ， 能 揭 示 材 料 的 总 体 特 征 更
（ ａ ｎｉ ｅ ａ．２ ０ ； ｕｇ ａｄｅ ａ． ２ ０ ） Ｖ ｌ ｔ ｔ １ ０ ５ Ｑ ｉｎｒ ｔ １ ０ ８ 。本文 ｅ ｎ ， ，
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和 部分 速生 阔 叶材 垂 直 树 干 中 （ 盛 全 等 ，１９ ） 刘 ９６ ， 通 过产 生 高拉伸 应力使 树 干或枝 维 持 自然 角度 方 向 （ ｒｒｐ ９ ４； ｉ ｅ ｅ ａ． ９ １ 。许 多 应拉 木 Ｗａｄｏ ，１６ Ｆｓ ｒ ｔ １ ８ ） ｈ ，１
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收 稿 日期 ： ０ ０—０ ２ ； 回 日期 ： ０ ０—０ ２１ ６— １ 修 ２１ ７～１ 。 ０
Ｈ Ｔ Ｍ，Ｔ Ａ Ｍ 等分 析技术 存在 制样 难 、 品易 Ｒ Ｅ Ｓ Ｍ， Ｆ 样 损坏等 缺点 ， 而且 只能进 行定 性研究 ， 不能 对孔 隙分
布 、 体积 、 表 面积进 行定量 表 征 ；而 氮气 吸 附法 孔 孔
研究 ， 并通 过 解 析 氮 气 吸附 等 温 线判 断 孔 隙 的形 状 。结果 表 明 ： 木 应 拉木 Ｂ Ｔ比表 面积 为 ２． ｇ 是 对应 木 杨 Ｅ １９ｍ ・ ～，
的ｌ ３倍 ； 木 应 拉 木 试样 具 有 完 好 的介 孑 特 征 （ 杨 Ｌ 孔径 ２— ０ａ ， 具 有 一 定 量 的微 孔 和 大孔 ；内部 存 在 “ 水瓶 ” ５ ｍ）并 墨 状
ａｔｉ ｕｅ ｏｔ ｅ ｔ ｉｋ ｇ ｌｔｎ ｕ ａ ｅ ｎ ｐ ｐａ ｅ ｓｏ ｏ ． ｔｒｂ ｔｄ ｔ ｈ ｈｃ ｅａｉ ｏ ｓｌｙ ｒｉ ｏ ｌｒｔｎ ｉｎ ｗｏ ｄ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｎ ｉ ｎ ｗｏ ｄ；ｐ ｒ ｔｕ ｔ ｒ ｅ ｓｏ ｏ ｏ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ；ｎ ｔｏ ｅ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎ— ｅ ｏ ｐ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｉ ｇｎ ａ ｓｒｔ ｒ ｏ ｄ ｓ ｒ ｔｏ ｔ ｏ
和 狭缝 状 孔 隙 ， 径 为 ５ａ 的孔 体 积 分 布 密度 最 大 ， 径 在 ４— ｍ 的孔 体 积 占总孔 体 积 的 ７ ．％ ， 径 超 过 １ ｍ 孔 ｍ 孔 ７ａ ４４ 孔 ５ｎ 的 孔体 积 占总 体 积 的 １． ％ 。杨 木应 拉 木 中 大 量存 在 的 中孑 孔 隙 可 归 因于 应 拉木 木 纤 维 中 的厚 壁 胶质 层 。 ０８ Ｌ
以含有 胶质纤 维 为 特征 ， 而胶 质层 的微 细 结 构对 应
拉 木 的材性 和加 工 利 用有 重 要 的影 响 ， 别 是 对应 特 拉 木 的 干 缩 特 性 有 着 直 接 的 影 响 （ ａ ｇ ｅ ａ． Ｆ ｎ ｔ １ ， ２ ０ ａ ２ ０ ｂ 。有 研 究 表 明 （ ｌｉ ｅ ａ． ０ ８ ： ０８ ； ０８ ） Ｃａ ｔ １ ｒ ，２ ０ ） 由于胶 质层具 有 凝胶 胶 体 的一 些 性 质 ， 干 燥 过程 在