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高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响

徐康 吕建雄 李贤军 吴义强

徐康, 吕建雄, 李贤军, 吴义强. 高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(9): 70-77. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
引用本文: 徐康, 吕建雄, 李贤军, 吴义强. 高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(9): 70-77. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
XU Kang, L Jian-xiong, LI Xian-jun, WU Yi-qiang. Effect of heat treatment on dimensional stability of phenolic resin impregnated poplar wood.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(9): 70-77. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
Citation: XU Kang, L Jian-xiong, LI Xian-jun, WU Yi-qiang. Effect of heat treatment on dimensional stability of phenolic resin impregnated poplar wood.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(9): 70-77. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019

高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响

doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
基金项目: 

“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD24B02)、国家自然科学基金项目(31370564)。

详细信息
    作者简介:

    徐康,博士生。主要研究方向:木材功能性改良。Email:xkang86@126.com 地址:100091 北京市颐和园后中国林业科学研究院木材工业研究所。

    通讯作者:

    吕建雄,博士,研究员。主要研究方向:木材物理与干燥。 Email:jianxiong@caf.ac.cn 地址:同上。

Effect of heat treatment on dimensional stability of phenolic resin impregnated poplar wood.

  • 摘要: 为研究高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响,对速生杨木素材和PF浸渍材进行高温热处理,系统研究杨木素材、PF浸渍材、热处理材和PF浸渍-热处理材的吸水性、线性(径向和弦向)和体积吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性。结果表明:高温热处理可显著降低材料的吸水性、吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性,提高尺寸稳定性。相比于素材,浸水8 d后,PF浸渍材吸水量降低了17.37%,热处理材最高降低了63.8%,PF浸渍-热处理材最高降低了74.7%;PF浸渍材径向、弦向及体积吸水膨胀率分别降低14.71%、36.93%、30.19%,热处理材最高分别降低了64.99%、74.94%、72.33%,PF浸渍-热处理材最高分别降低94.4%、90.61%、91.37%;PF浸渍材吸湿含水率降低了11.14%,热处理材最高降低了55.57%,PF浸渍-热处理材最高降低了60.62%。与素材相比,PF浸渍材的表面接触角相差不大,热处理材最高提高了143.7%,PF浸渍-热处理材最高提高了139.4%,后2种木材的表面润湿性明显降低。相同热处理条件下,PF浸渍-热处理材尺寸稳定性更优异。红外光谱图中,PF浸渍材羟基、羰基和羧基吸收峰减弱、苯环碳骨架振动加强,热处理后羟基和乙酰基吸收峰减弱,表明PF浸渍处理和热处理对木材亲水性基团的减少和尺寸稳定性提高均有贡献,作为一种联合改性技术对于速生材尺寸稳定性的提高和开发利用具有实际意义。
  • [1] WANG Q W. Process in fire retardant for wood[J]. Journal of Northeast Forestry University,1999,27(6):85-90.
    [2] 王清文.木材阻燃剂技术进展[J].东北林业大学学报,1999,27(6):85-90.
    [3] JIANG M L. Current states of research and development of new wood preservation technology[J]. China Wood Industry,2006,20(2):23-25.
    [4] 蒋明亮.国内外木材防腐新技术的开发与应用[J].木材工业,2006,20(2):23-25.
    [5] HILL C A S. Wood modification: chemical, thermal and other processes[M]. New York: John Wiley Sons,2007.
    [6] CAO Y J, L J X, SHUN Z Y, et al. Development and application of overseas heat-treated wood[J]. Scientia Silvae Sinicae,2007,43(2):104-110.
    [7] LU W D, ZHAO G J, ZHOU Y G, et al. The relationship between acetylated degree and the dimensional stability of treated wood[J]. Journal of Northeast Forestry University,1995,23(5):72-75.
    [8] 曹永建,吕建雄,孙振鸢,等.国外木材热处理工艺进展及制品应用[J].林业科学,2007,43(2):104-110.
    [9] 陆文达,赵广杰,周亚光,等.乙酰化度与处理材的尺寸稳定性[J].东北林业大学学报,1995,23(5):72-75.
    [10] LIU Z S, ZHANG Q L, ZHANG Q S. Manufacturing technology of compressed wood[J]. China Wood Industry,2000,14(5):19-21.
    [11] LIU J L, JIANG Z H, SUN J J. Measurement the physical-mechanical properties of poplar lumber by PF resin treatment[J]. Scientia Silvae Sinicae,2002,38(4):176-180.
    [12] WANG X Q, LIU S C, CHANG H J, et al. Sol-Gel deposition of TiO2 nanocoatings on wood surfaces with enhanced hydrophobicity and photostability[J]. Wood and Fiber Science,2014,46(1):109-117.
    [13] LI L Z, YANG C X, SONG Z M, et al. Performance of eucalyptus lumber after resin impregnation and heat treatment[J]. China Wood Industry,2009,23(3):40-42.
    [14] 刘占胜,张勤丽,张齐生.压缩木制造技术[J].木材工业,2000,14(5):19-21.
    [15] XU K, L J X, LI X J,et al. Process of wood high intensity microwave pretreatment based on response surface methodology[J]. Scientia Silvae Sinicae,2014,50(11):109-114.
    [16] 刘君良,江泽慧,孙家杰.酚醛树脂处理杨树木材物理力学性能测试[J].林业科学,2002,38(4):176-180.
    [17] DEKA M, SAIKIA C N. Chemical modification of wood with thermosetting resin:effect on dimensional stability and strength property[J]. Bioresource Technology,2000,73(2):179-181.
    [18] GBT1934-1—2009 Method for determination of the water absorption of wood[S]. Beijing: Standards Press of China,2009.
    [19] 李龙哲,阳财喜,宋作梅,等.桉树木材的浸渍增强热处理技术[J].木材工业,2009,23(3):40-42.
    [20] YIN S C. Wood science[M]. Beijing: China Forestry Publishing House,1996:123-125.
    [21] SUN B L, WANG X H, LIU J L. Changes in dimensional stability and mechanical properties of Eucalyptus pellita by melamine-urea-formaldehyde resin impregnation and heat treatment[J]. European Journal of Wood and Wood Products,2013,71(5):557-562.
    [22] YANG C X, YAN H P, LIU J L. Surface performance of eucalyptus lumber after vacuum-heat treatment[J]. Scientia Silvae Sinicae,2010,46(10):130-134.
    [23] 徐康,吕建雄,李贤军,等.基于响应曲面优化法的木材高强微波预处理工艺[J].林业科学,2014,50(11):109-114.
    [24] XU K, WANG Y, L J X, et al. The effect of microwave pretreatment on the impregnation of poplar wood[J]. Bioresources, 2014,10(1):282-289.
    [25] GBT1934-1—2009木材吸水性测试方法[S].北京:中国标准出版社,2009.
    [26] 尹思慈.木材学[M].北京:中国林业出版社,1996:123-125.
    [27] 阳财喜,阎昊鹏,刘君良.桉树真空热处理材表面性能分析[J].林业科学,2010,46(10):130-134.
  • [1] 刘强强, 吕文华, 石媛, 杜浩佳.  复合硅改性热处理杨木的制备及性能 . 北京林业大学学报, 2020, 35(): 1-7. doi: 10.12171/j.1000-1522.20200266
    [2] 曹伟, 李露, 赵鹏志, 夏祥友, 王恩姮.  坡地黑土碳氮分布及其与团聚体稳定性的关系 . 北京林业大学学报, 2018, 40(8): 56-63. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170449
    [3] 刘丹丹, 关惠元, 黄琼涛.  热处理对表面密实材变形固定及性能影响 . 北京林业大学学报, 2018, 40(7): 121-128. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180175
    [4] 刘智, 曹金珍.  热处理复合硅乳液浸渍杨木表面疏水性的研究 . 北京林业大学学报, 2017, 39(7): 103-110. doi: 10.13332/j.1000-1522.20170087
    [5] 娄鑫, 谷岩, 张军辉, 韩士杰.  冬季积雪与冻融对土壤团聚体稳定性的影响 . 北京林业大学学报, 2016, 38(4): 63-70. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150435
    [6] 赵玉红, 孙瑶, 王振宇.  红皮云杉球果原花青素在液体状态下稳定性 . 北京林业大学学报, 2016, 38(3): 38-46. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150265
    [7] 刘宇, 徐焕文, 尚福强, 焦宏, 张利民, 罗建新, 滕文华, 姜静.  3个地点白桦种源试验生长稳定性分析 . 北京林业大学学报, 2016, 38(5): 50-57. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150463
    [8] 邹小琳, 吕兆林, 王媛媛, 武健, 任璇.  竹叶黄酮不同热加工方式稳定性 . 北京林业大学学报, 2016, 38(11): 111-117. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150517
    [9] 张晓滕, 薛磊, 张宇, 储德淼, 母军.  复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与动力学分析 . 北京林业大学学报, 2016, 38(1): 112-117. doi: 10.13332/j.1000--1522.20150173
    [10] 许美君, 李黎, 罗斌.  杨木磨削力的影响因素及最佳磨削参数研究 . 北京林业大学学报, 2015, 37(1): 122-133. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2015.01.002
    [11] 龚俊杰, 杨华, 邓华锋, 张慕博.  北京明长城森林景观空间结构的分形特征及稳定性 . 北京林业大学学报, 2014, 36(6): 54-59. doi: 10.13332/j.cnki.jbfu.2014.06.012
    [12] 李万菊, 王昊, 安晓静, 王汉坤, 余雁.  糠醇树脂改性对竹材物理、力学及防霉性能的影响 . 北京林业大学学报, 2014, 36(2): 133-138.
    [13] 冯莉, 秦楠.  杨木单板层积材动态弹性模量优势因素分析 . 北京林业大学学报, 2012, 34(4): 146-148.
    [14] 苌姗姗, 胡进波, 赵广杰.  不同干燥预处理对杨木应拉木孔隙结构的影响 . 北京林业大学学报, 2011, 33(2): 91-95.
    [15] 汪亮, 曹金珍, 姜卸宏, 刘如.  蒙脱土--DDAC复合防腐剂处理杨木的性能及表征 . 北京林业大学学报, 2010, 32(4): 242-246.
    [16] 黄荣凤, 吕建雄, 曹永建, 赵秀, 赵有科, 周永东, 吴玉章.  高温热处理对毛白杨木材化学成分含量的影响 . 北京林业大学学报, 2010, 32(3): 155-160.
    [17] 李延军, 唐荣强, 鲍滨福, 孙会.  高温热处理杉木力学性能与尺寸稳定性研究 . 北京林业大学学报, 2010, 32(4): 232-236.
    [18] 段琼芬, 马李一, 余建兴, 张重权, 王有琼, 安鑫南, .  辣木油的抗氧化稳定性研究 . 北京林业大学学报, 2009, 31(6): 112-115.
    [19] 谢拥群, 杨文斌, 李求根, 林小平.  干燥过程中超低密度植物纤维材料的尺寸稳定性 . 北京林业大学学报, 2008, 30(6): 124-127.
    [20] 熊瑾, 李景文, 饶良懿, 侯亚南, 殷亚方, 詹亚光, 李全发, 马文辉, 杨海龙, 张秋英, 杜华强, 李景文, 杨晓晖, 龙玲, 李慧, 黄国胜, 刘震, 符韵林, 
    王保平, 王明枝, 李梅, 宋小双, 张一平, 耿晓东, 范文义, 吕建雄, 窦军霞, 尹立辉, 朱金兆, 陈晓阳, 李发东, 张克斌, 王洁瑛, 王雪军, 徐峰, 李俊清, 李妮亚, 李吉跃, 赵敏, 梁机, 朱金兆, 陆熙娴, 韩海荣, 刘文耀, 秦瑶, 李俊清, 慈龙骏, 唐黎明, 赵宪文, 李云, 于贵瑞, 乔杰, 倪春, 孙玉军, 齐实, 陈素文, 沈有信, 毕华兴, 李凤兰, 李黎, 康峰峰, 刘桂丰, 陈晓阳, 刘雪梅, 秦素玲, 欧国强, 王玉成, 李伟, 黎昌琼, 魏建祥, 朱国平, 王雪, 马钦彦, 赵双菊, 宋献方, 文瑞钧, 蒋建平, 韦广绥, 刘伦辉, 张桂芹, 李伟, 任海青, 丁霞, 杨谦, , 张万军, 孙涛, 周海江, 李慧, 宋清海, 孙晓敏, 孙志强, 刘莹, 李宗然, 
    , .  木材纤维复合材料的工艺及性能 . 北京林业大学学报, 2005, 27(1): 1-5.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-06
  • 刊出日期:  2015-09-30

高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响

doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
    基金项目:

    “十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD24B02)、国家自然科学基金项目(31370564)。

    作者简介:

    徐康,博士生。主要研究方向:木材功能性改良。Email:xkang86@126.com 地址:100091 北京市颐和园后中国林业科学研究院木材工业研究所。

    通讯作者: 吕建雄,博士,研究员。主要研究方向:木材物理与干燥。 Email:jianxiong@caf.ac.cn 地址:同上。

摘要: 为研究高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响,对速生杨木素材和PF浸渍材进行高温热处理,系统研究杨木素材、PF浸渍材、热处理材和PF浸渍-热处理材的吸水性、线性(径向和弦向)和体积吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性。结果表明:高温热处理可显著降低材料的吸水性、吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性,提高尺寸稳定性。相比于素材,浸水8 d后,PF浸渍材吸水量降低了17.37%,热处理材最高降低了63.8%,PF浸渍-热处理材最高降低了74.7%;PF浸渍材径向、弦向及体积吸水膨胀率分别降低14.71%、36.93%、30.19%,热处理材最高分别降低了64.99%、74.94%、72.33%,PF浸渍-热处理材最高分别降低94.4%、90.61%、91.37%;PF浸渍材吸湿含水率降低了11.14%,热处理材最高降低了55.57%,PF浸渍-热处理材最高降低了60.62%。与素材相比,PF浸渍材的表面接触角相差不大,热处理材最高提高了143.7%,PF浸渍-热处理材最高提高了139.4%,后2种木材的表面润湿性明显降低。相同热处理条件下,PF浸渍-热处理材尺寸稳定性更优异。红外光谱图中,PF浸渍材羟基、羰基和羧基吸收峰减弱、苯环碳骨架振动加强,热处理后羟基和乙酰基吸收峰减弱,表明PF浸渍处理和热处理对木材亲水性基团的减少和尺寸稳定性提高均有贡献,作为一种联合改性技术对于速生材尺寸稳定性的提高和开发利用具有实际意义。

English Abstract

徐康, 吕建雄, 李贤军, 吴义强. 高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(9): 70-77. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
引用本文: 徐康, 吕建雄, 李贤军, 吴义强. 高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响[J]. 北京林业大学学报, 2015, 37(9): 70-77. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
XU Kang, L Jian-xiong, LI Xian-jun, WU Yi-qiang. Effect of heat treatment on dimensional stability of phenolic resin impregnated poplar wood.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(9): 70-77. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
Citation: XU Kang, L Jian-xiong, LI Xian-jun, WU Yi-qiang. Effect of heat treatment on dimensional stability of phenolic resin impregnated poplar wood.[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2015, 37(9): 70-77. doi: 10.13332/j.1000-1522.20150019
参考文献 (27)

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