石蜡乳液处理木材方案

1、样板尺寸的确定：由于本次实验是改善和提高西南桤木用于室内家具木制品的尺寸稳定性，所以对样板的长度与宽度可以定为150x50mm，厚度定为20mm（如果条件容许可确定样材的尺寸为350*50*50mm）。试验样板为多块的同尺寸、同棵、同部位的木材样板（弦向边材）。

2 、石蜡乳化剂的制备：将定量的石蜡固体放入容器中（广口瓶）用一定的恒温水域（约80--85度）加热熔融，熔化均匀后加入相应的定量的乳化剂与乳化助剂（非离子型），并对混合液体进行一定速率的搅拌处理使其均匀相融（t=30min），最后按照所需要的乳化液的浓度加入定量的蒸馏水并进行均匀的搅拌处理。

分析：根据熔融石蜡液体的质量确定最佳的乳化剂与助剂的种类以及加入总量和相互之间的加入比例，确定最佳的乳液的粘度。确定蒸馏水的加入量，确定最佳的处理温度与时间，搅拌速度与时间以及乳液中分散相的尺寸大小（如果O/W微粒的尺寸过大将只能侵入木材表面）。

乳化温度t=70--90C O,HLB=10--15，混合表面活性剂用量=8--30%，搅拌速度=1000--4000r/min，加入蒸馏水量=60--70%，搅拌时间=15--30min。

注：按相关要求测量乳化石蜡的稳定性，分散性，流动性等参数的量值。

3、样板的物理性质与浸渍处理时相关参数的确定：木材样板纹理通直，无结子，无污染，无裂纹，8个端角为90O，相对应面的长、宽、高误差不大于0.5mm等。将样板放置在恒温恒湿箱里，恒温箱的湿度与温度的制定可以根据用材的当地平衡含水率来确定，也可以根据试验要求来确定(检测样板含水率异同，可以从每块样板中锯切同尺寸的含水率试验板），例如云南的平衡含水率14.2%，其恒温箱的湿球温度为71C o ,干球温度为82C o ,这样可以根据平衡含水率来确定相应的干球与湿球温度。

木材浸渍处理的真空压力为100--400pa，时间：10--20min，石蜡乳液温度为（20±2）C0加压压力：1--9Gpa, 时间：40-60min，反复真空-加压处理数次（如6次）。最后减压至正常水平取出试样。

注：将试材放入石蜡乳液中浸渍时，试材的上表面与乳液的液面距离至少50mm。

4、木材浸渍处理后增重率的确定：将经过恒温箱处理过的样板取出总数的一半(称量其重量为G1)放入浸渍处理设备中对木材进行浸渍处理，其相关参数如上所述。将浸渍处理的木材放在室温条件下气干数天或者用吸水纸吸取表面的水分（以样板表面无明显的水分为准)，称其重量为G2，并计算相应的木材吸附石蜡乳液的理论增重率值为：f1=（G2-G1)*C/G1，并求其平均值，其中C为石蜡乳液的浓度。

（1）方法一：将已经气干数天的浸渍木材放入恒温箱中进行平衡处理（干球温度、湿球温度与开始处理木材的恒温恒湿箱的数据相同），并每隔1小时测量其重量，确定最后数次测量的不变值为最终所需要的相同木材含水率条件下的石蜡乳液浸渍处理样品的总重量（记为G3），并计算实际的木材浸渍处理后的平均增长率为：f2=1/n∏(G1-G3)/G1，比较f1与f2的

大小关系，分析差值的原因。

（2）方法二：将已经气干数天的实验组样材与对照组样材分别放入温度为（103±3）C0的干燥箱中烘干至绝干重量，记录实验组与对照组的绝干重量平均值为a1与a2，计算增重率。注：在方法一测量的增重率中，处理材与对照材的在平衡处理后是否含水率一致，有待检验，可以将实验完毕的实验材与对照材烘干至绝干状况，计算相应的含水率大小，检验含水率是否一致。

5、样材ASE的计算：ASE（Anti shrinking/swelling efficiency ）是指抗胀/缩率，对木材ASE 的计算方法步骤为：

（1）方法一：将对照组的木材（为A1组）与浸渍处理过的木材（为A2组）放入温度（20±2）C0，湿度为（65±3）%的恒温箱中对木材进行平衡处理（或者将试样放在室内进行平衡处理），并每隔1小时测量木材的尺寸值，直到木材的重量不再变化为止（精确称重A1组与A2组的恒量），然后记录实验组与对照组的各径向与弦向尺寸长度。然后将实验组与对照组分别放入（103±3）C0的干燥箱中，直至干燥至恒重量（并精确称量A1与A2组的绝干重量），记录实验组与对照组绝干状况下的径向与弦向尺寸长度，并计算在相应的处理时间内A1组木材的径向与弦向尺寸变化系数（取A1组的平均值）记为b1，A2组的木材径向与弦向尺寸变化系数（取A2组的平均值）为b2，最后计算平均ASE值为：(b1-b2)/b1(抗缩率）。

（2）方法二：将对照组A1与试验组A2分别放入常温水中浸渍处理（浸渍时间与温度按照国家标准），然后分别测量其长度，将浸渍完毕的实验组与对照组分别放入温度为（103±3）C0的干燥箱中进行烘干处理，最后记录恒重时的长度尺寸，分别计算实验组与对照组的平均干缩率，最后计算ASE的值。

注：对于纵向干缩率比较大的木材，纵向ASE和体积ASE也可以考虑测量计算。

6、耐腐性：对试样（边材）耐腐性的测试评价指标采用试件重量的损失率，耐腐等级的划分根据国标GB/T 13942.1-92的相关要求可以分为四个等级：

类别等级质量损失率（%）

Ⅰ强耐腐0~10

Ⅱ耐腐11~24

Ⅲ稍耐腐25~44

Ⅳ不耐腐>45

（1）木材腐蚀菌的选取与培养：选取对阔叶树材危害比较大的粗毛多孔菌、多色多孔菌和绯色菌为实验菌种。菌种培养基---河沙木屑-营养培养基，其有效成分的配比为干净的干河沙（20~40目）150g，木材边材锯木屑（20~40目）15g，玉米粉8.5g，红糖1.5g。然后将菌种放入已经配制好的培养基中进行培养处理（培养时间为3周，待后期的木材耐腐性试验）。

（2）将已经制备好的乳液石蜡处理的木材试样数块和末径任何处理的木材试样数块各自放入温度为（103±3）C O 的烘箱中干燥至质量不变，然后在无菌的条件下从处理过和末径任何处理的试样体快速锯切重量相等（精确到0.01g ）的小试件各数块（如12块），分为C1组（经石蜡乳液处理试样）、C2组（末径石蜡乳液处理试样），并对小试块进行编号，记录所称的重量为Kn(n 表示试材的编号），然后将C1组，C2组的小木块数块分别放入相同营养成分和相同菌种与数量的培养基D1,D2中，然后再温度为25±3C O ,湿度为75%~85%的条件下对D1，D2培养基进行腐朽实验处理。

（3）3个月后取出D1，D2培养基中的全部试件，并对试件表面进行清洁处理（轻微用力处理），刮去表面的菌丝和杂质，然后再将试样放入温度为（103±3）C 0的烘箱中进行干燥至恒定质量以后称重记为Pn ，最后计算质量平均损失率评价耐腐性能。

7、力学性能：将实验组与对照组的试样锯切为长100mm ，宽15mm ，厚15mm （长度为顺纹方向）的小矩形方材（或者300*20*20mm)。将已经锯切完毕的对照组与实验组小矩形方材放入温度为（20±2）C 0，相对湿度为（65±3）%的恒温恒湿箱中进行平衡处理（此时的平衡含水率为12%），直至最后几次测量的重量恒定为止。测量完毕后，对于微小的含水率误差，再根据国标中相关公式将强度值换算为12%的水平。按GB/T 1927-1991《木材物理力学性质试验方法》，检测试样的抗弯强度MOR （弦向）和抗弯弹性模量MOE （弦向），顺纹抗压强度（尺寸变化1%）和表面硬度（布氏硬度测量或者洛氏硬度测量K=0.26)。 注：测量力学试验的环境湿度应该保持平衡含水率为12%时的湿度。

8、力学强度差异性分析：（1）由于实验组与对照组力学实验数据是两个成对出现的，并且实验组与对照组也符合“成对二样本”平均值差异T 检验的分析方法的使用范畴，所以可以对试样数据进行T 检验（a=0.05），分析两组数据的均值是否存在差异性。

（2）计算处理材的力学性能的变化率：

%100*)(Mb Mb

Ma K -=

式中：K 表示处理材力学性能变化率；Ma 表示处理材的力学性能；Mb 表示素材的力学性能；计算结果为正表示处理材的力学性能比素材强，反之为差。

9、微观结构分析：通过透射电子显微镜观察处理材与素材的内部微观结构，了解微粒石蜡晶体在木材内部的分散情况与结合方法（将处理组木材与素材磨至200目，然后进行压片处理)。

10、样板数量：根据本实验中所要测量的数据量，预计木材试样的数量为至少15*2块(长*宽*厚（150*50*20）mm 按每个评价指标5个样板计算）。

11、试验所需的仪器：乳化石蜡配置设备、真空加压设备、恒温恒湿箱、干燥箱、精度天平、力学测试设备、透射电子显微镜等。

12、按木材试验的国家标准进行实验操作。