超疏水处理对木材尺寸稳定性与力学性能的影响

• 作者: 邓松林 邓训和 贾闪闪 罗莎 卿彦 刘怡康 吴义强
• 来源期刊: 中南林业科技大学学报
• 关键词: 超疏水处理 木材 尺寸稳定性 力学性能 气相辅助迁移法
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 林业工程
• 页码范围: 170-176
• 页数: 7页
• 分类号: S781.62
• 语种: 中文
• DOI: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2021.03.018

摘要

[目的]探讨超疏水木材与未处理木材的尺寸稳定性和力学性能,以期获得超疏水处理对木材尺寸稳定性与力学性能的影响规律.[方法]选取普通杉木为研究对象,通过气相辅助迁移法对其进行处理,构建了具有超疏水特性的处理材,并分别对未处理材和超疏水处理材进行了形貌与润湿性表征、水浸泡试验和力学性能测试.[结果]经过处理的木材具有良好的超疏水性,表面获得了由粒子在3D空间排列形成的微米/纳米分级结构,其接触角高达151.0°.水浸泡测试中,在试验第48天,未处理木材的平均质量变化率和体积变化率分别为322.54％和7.49％,超疏水木材的平均质量变化率和体积变化率为89.10％和6.36％,相比未处理材,超疏水木材的平均质量变化率和体积变化率分别降低了72.38％和15.09％,超疏水木材达到体积变化饱和点的时间推迟了约20 d.在力学性能测试中,超疏水木材的抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压弹性模量、横纹抗压强度相比未处理木材分别降低了16.05％、4.18％、21.94％和39.93％,顺纹抗压强度、横纹抗压弹性模量分别提高了27.11％、11.11％.[结论]超疏水处理木材可以减缓木材吸水以及体积变化,有效改善木材尺寸稳定性,超疏水处理对木材的力学性能也具有一定程度影响.研究结果对超疏水功能化改性木材,延长高湿环境中木材的使用周期具有重要意义,并为实现理论对接实际生产应用提供了重要的理论依据和参考.