發(fā)布時(shí)間：2020-05-26 23:55

【摘要】：為了探索常壓狀態(tài)下,浸漬處理對(duì)木材尺寸穩(wěn)定的影響,本文采用1000分子量聚乙二醇(PEG)、1000分子量PEG-無水乙醇復(fù)合和水溶性乙二醛3種浸漬劑對(duì)柳杉和紅椿木材進(jìn)行浸漬處理,并系統(tǒng)的研究了兩種木材的浸漬處理工藝以及浸漬處理對(duì)木材的物理力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、顏色和耐老化性能的影響。主要研究結(jié)果如下:(1)PEG浸漬劑對(duì)提升柳杉木材抗脹縮率的效果明顯,隨浸漬濃度增加而提高,30%濃度PEG的徑向抗縮率和弦向抗脹率分別達(dá)到78.99%和81.94%,濃度梯度顯著性P值均小于0.05,隨著浸漬劑濃度的增加,木材增重率逐漸增大,最高達(dá)到114.73%,浸漬時(shí)間和浸漬溫度對(duì)木材抗脹縮率的提升效果明顯且較穩(wěn)定,其中16h的弦向抗縮率和弦向抗脹率分別達(dá)到86.75%和85.96%,80℃的抗脹縮率均大于80%,最佳處理工藝是:水溶性PEG浸漬濃度30%,浸漬時(shí)間16h,浸漬溫度80℃。(2)PEG-無水乙醇(3:7)復(fù)合浸漬劑對(duì)提升柳杉木材抗脹縮率的效果明顯,浸漬時(shí)間和浸漬溫度對(duì)木材抗脹縮率的提升效果明顯且較穩(wěn)定,其中24h的抗脹縮率均大于80%,80℃的抗脹縮率均大于79.92%,最高90.18%,最佳處理工藝是:PEG-無水乙醇(3:7)復(fù)合浸漬時(shí)間24h,浸漬溫度80℃。(3)低濃度水溶性乙二醛浸漬劑對(duì)提升柳杉木材抗脹縮率的效果明顯,隨著浸漬劑濃度的增加,木材增重率逐漸增大,最高達(dá)到58.34%,其中10%和20%的浸漬濃度效果最好,徑弦抗脹率均大于72.18%,最高91.63%,隨浸漬時(shí)間變化,10%浸漬濃度的徑向抗縮率效果較差,12h達(dá)到36.54%,20%浸漬濃度效果好于10%,12h的徑弦抗脹率為91.63%和87.49%,高于10%的78.95%和72.18%,10%和20%的浸漬濃度均在浸漬溫度60℃時(shí),表現(xiàn)最好,20%浸漬濃度的徑弦抗脹率達(dá)到91.63%和87.49%,最佳處理工藝是:浸漬濃度10%,浸漬時(shí)間12h,浸漬溫度60℃和浸漬濃度20%,浸漬時(shí)間24h,浸漬溫度60℃。(4)PEG浸漬劑對(duì)提升紅椿木材抗脹縮率的有一定效果,隨著浸漬劑濃度的增加,木材增重率逐漸增大,最高達(dá)到13.47%,30%浸漬濃度效果最好,弦向抗脹縮率達(dá)到50.52%和57.13%,浸漬時(shí)間12h最佳,弦向抗脹縮率達(dá)到57.74%和59.26%,浸漬溫度80℃時(shí),徑弦抗縮率達(dá)到65.76%和52.75%,最佳工藝是:PEG浸漬劑濃度30%,浸漬時(shí)間12h,浸漬溫度80℃。(5)PEG-無水乙醇(3:7)復(fù)合浸漬劑對(duì)提升紅椿木材抗脹縮率的有一定效果,隨浸漬時(shí)間增加,效果逐漸減小,在8h達(dá)到最佳,木材的抗脹縮率均大于50%,80℃時(shí)木材的徑弦抗縮率達(dá)到57.24%和55.45%,最佳工藝是:PEG-無水乙醇(3:7)復(fù)合浸漬時(shí)間8h,浸漬溫度80℃。(6)高濃度水溶性乙二醛浸漬劑對(duì)提升紅椿木材抗脹縮率的效果明顯,隨著浸漬劑濃度的增加,木材增重率逐漸增大,最高達(dá)到13.53%,在40%浸漬濃度時(shí),木材的弦向抗脹縮率達(dá)到53.99%和50.96%,在浸漬時(shí)間16h時(shí),木材的徑弦抗縮率達(dá)到62.23%和58.28%,60℃時(shí),木材的徑向抗縮率和弦向抗脹率達(dá)到47.75%和47.98%,溫度梯度顯著性P值均大于0.05,最佳工藝是:水溶性乙二醛浸漬劑濃度40%,浸漬時(shí)間16h,浸漬溫度60℃。(7)三種浸漬劑對(duì)柳杉和紅椿木材的顏色影響小,顯著性P值均小于0.05,除40%乙二醛浸漬組的紅椿邊材顏色a*和b*變化幅度較大外,其余心邊材變化幅度均小于40%乙二醛浸漬組,經(jīng)老化實(shí)驗(yàn)后,木材明度降低,降幅在20%左右,顏色變深。(8)浸漬處理對(duì)柳杉和紅椿木材的密度影響較大,密度均增加,增幅最高184.65%,最低16%,顯著性P值均小于0.05,經(jīng)老化實(shí)驗(yàn)后,浸漬處理材的密度仍比對(duì)照組大,效果明顯,最佳處理工藝后的柳杉木材在弦向抗脹率上效果一致,均大于70%,紅椿木材徑向抗縮效果較好,最高達(dá)76.72%,經(jīng)乙二醛浸漬劑處理的老化后的柳杉木材抗脹縮率較差,PEG和PEG-乙醇復(fù)合浸漬劑處理的老化后的柳杉木材的徑弦抗脹率達(dá)到80%以上,經(jīng)浸漬劑處理的老化后的紅椿木材還能保留一定的抗脹縮率,最高達(dá)41.1%,浸漬處理后的柳杉和紅椿木材以及老化材的力學(xué)性質(zhì)除乙二醛浸漬組的硬度有較小增加外,與原材料相比,力學(xué)性能均為減小。(9)不同浸漬劑處理后的木材的抽出物均有提高,PEG和PEG-乙醇浸漬組顯著性P值均小于0.05,其中PEG-乙醇浸漬組化學(xué)抽出物含量最高,柳杉木材的熱水抽出物、乙醇抽出物和1%NaOH抽提分別是60.88%、54.68%和62.20%,紅椿木材的熱水抽出物、乙醇抽出物和1%NaOH抽提分別是24.75%、17.47%和33.11%。(10)電鏡實(shí)驗(yàn)顯示,PEG浸漬劑對(duì)木材的浸漬填充主要以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在,乙二醛浸漬劑對(duì)木材的浸漬填充主要以覆蓋封口以及附著細(xì)胞壁的形式存在。
【圖文】：

徑弦向抗脹縮率，木材經(jīng)浸漬處理后徑弦向尺寸的變化，即浸漬處理材徑弦向氣干狀態(tài)到絕干狀態(tài)的干縮率和氣干狀態(tài)到飽水狀態(tài)的濕脹率與素材比較，由于縱向的膨脹率或收縮率很小，一般只測(cè)定弦向或徑向的膨脹率或收縮率[21]。徑弦向抗脹縮率的計(jì)算公式：徑弦向抗脹縮率=(Lc-Lt)/Lc×100%，式中：Lc 為未處理材徑弦向的干縮濕脹率；Lt 為處理材的干縮濕脹率。2.2.5 數(shù)據(jù)分析主要利用 Excel 2010 和 SPSS 19.0 兩個(gè)軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理。2.3 結(jié)果與分析2.3.1 溶劑類型濃度對(duì)柳杉木材尺寸的影響

10 0.58±0.05a1.07±0.15a0.75±0.09a1.90±0.15a30 0.22±0.06b0.88±0.02a0.37±0.07b0.53±0.06bc50 0.71±0.13a0.72±0.13ab0.19±0.02b0.27±0.08c80 0.25±0.09b0.36±0.03b0.24±0.02b0.77±0.16b表中數(shù)值表示平均值加減標(biāo)準(zhǔn)偏差(下同)由圖 2-1 和表 2-4 可知，不同濃度 PEG 浸漬劑對(duì)柳杉木材的尺寸穩(wěn)定性提高都具定效果，，徑向抗縮率最高 78.99%，最低 43.18%，弦向抗縮率最高 85.10%，最低63%，徑向抗脹率最高79.61%，最低22.34%，弦向抗脹率最高81.94%，最低37.91%濃度之間木材的干縮濕脹率差異性顯著（P徑向干縮率=0.004，P弦向干縮率=0.002，P徑向濕脹率P弦向濕脹率=0）。其中30%和80%濃度的PEG浸漬劑效果相對(duì)較好，弦向抗縮率最高達(dá)到85.10% 30%濃度 PEG 浸漬劑在弦向抗縮率和徑向抗脹率的效果上比 80%略低，但弦向率和徑向抗縮率均比 80%效果好，而且綜合浸漬質(zhì)量和成本因素考慮，PEG 浸濃度以 30%為最佳。
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S781

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本文編號(hào)：2682602