热处理工艺对樟子松性能影响的研究

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1、中国撑考斜乎印宪院学位论文学位论文作者指导教师姓名申请学位级别专业名称研究方向论文答辩日期孙龙祥赵有科副研究员硕士木材科学与技术木材物理2014年6月19日◎中国·北京DissertationfortheDegreeCandidate：SunLongxiangSupervisor：ZhaoYoukeAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：WoodScienceandTechnologyDateofDefence：2014．6．19Degree-Conferring-Ins

2、titution：ChineseAcademyofForestry独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：知、彩j／寻日期：矽旷年夕月，日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用

3、学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：Ⅻ妒年7只／Et讧移?／车。I学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：18501254644电子邮件：89286022@qq．com通讯地址、邮编：导师签名：p催，年7只／摘要热处理工艺可以有效地提高木材的尺寸稳定性

4、和耐久性，但却同时可能导致木材的力学性能降低、重量减轻并且伴随颜色变化等。因此，在实践的基础上总结出一些能够提高或保持木材各种优异性能的热处理工艺，就成了木材加工企业所亟待解决的技术性问题。所以，掌握热处理工艺与热处理木材各项性能之间的关系对木材加工企业进行热处理工艺实践指导，从而推动企业发展，具有重大的理论和实践意义。本文以樟子松(Pinussylvestris)木材为研究对象，过热水蒸汽为传热介质，考察了热处理时间和温度在一定范围内对樟子松木材尺寸稳定性、力学性能、颜色以及耐腐性能产生的影响。同时结合扫描电子显

5、微镜、纳米压痕仪、傅立叶变换红外光谱仪等设备揭示樟子松木材在热处理前后性能发生变化的原因。主要结论如下：(1)热处理工艺对樟子松尺寸稳定性的影响在热处理时间达到2h以后，时问每延长2h，木材EMC下降O．4％左右，全干缩率下降0．2％左右。在热处理温度达到170。C以后，温度每升高15"C，木材EMC下降0．5％左右，全干缩率下降0．60,／o左右。因此，延长热处理时间和升高热处理温度能够提高木材的尺寸稳定性。升高热处理温度比延长热处理时间对其影响更显著。木材尺寸稳定性的提高主要是由于内部羟基官能团的比重大幅减小所

6、导致的。(2)热处理工艺对樟子松力学性能的影响在热处理时间达到2h以及热处理温度达到170。C时，木材的MOE均有所上升，不同工艺下上升范围为5．9％．14．2％。之后随着时间的延长和温度的升高，表现出不同的上升和下降的趋势，但其MOE均在对照材以上。随着时间的延长，MOR除230。CI艺下变化趋势为先下降，然后基本保持不变；其余温度工艺下木材的抗弯强度变化趋势均为先升高，再下降，然后基本保持不变。随着温度的升高，木材MOR的变化趋势为先升高，然后下降，最高升幅比例为8．3％，最大降幅比例为18．4％。升高温度比延

7、长时间对木材抗弯强度的影响更加显著。(3)热处理工艺对樟子松颜色的影响以170。C2h为基准，时间每延长2h，木材色差增大20％左右，温度每升高15。C，色差增大70％左右。明度的变化是颜色变化的最主要原因。热处理温度比热处理时间对颜色的影响更为明显。热处理过程中木材颜色加深主要是发色基团和助色基团比重增加导致对可见光吸收的增强所引起的。(4)热处理工艺对樟子松耐腐性能的影响升高热处理温度和延长热处理时间均能降低木材的质损率，提高木材的耐腐性能。由185℃升高至200℃过程中，质损率降低特别明显，约为20％左右。每

8、升高15℃比每延长2h的效果要更显著。质损率最低降低至1．2％。热处理木材耐腐性能的提高是因为主要由多糖组成的半纤维素组份发生了剧烈的热解反应，其比重的降低中断了耐腐实验中菌类的营养供给，菌类无法继续存活，从而提高了木材的耐腐性能。关键词：热处理工艺，樟子松，性能AbstractHeattreatmentprocesscanbeveryeffectiveto