熱處理對(duì)泡桐木防腐性能的影響

劉亞梅 高文麗 張曉玲 高甲甲 臧鑫 高慧

摘要 以泡桐木為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行炭化、真空熱處理和蒸汽熱處理，分析經(jīng)這3種改性處理后泡桐木防腐性能的變化。結(jié)果表明：與素材相比，經(jīng)過(guò)改性處理的泡桐木耐白腐和褐腐性能均提高，耐褐腐能力提升比例高于耐白腐。隨處理溫度升高，保溫時(shí)間增加，木材耐腐性能提高。處理溫度和保溫時(shí)間與失重率呈顯著負(fù)相關(guān)，加熱方法與失重率無(wú)顯著相關(guān)性。

關(guān)鍵詞 泡桐木;熱處理;失重率;防腐性能

中圖分類號(hào) S 781.7? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2021）19-0105-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.19.026

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Influence of Heat Treatment on the Anti-decay Properties of ?Paulownia ?Wood

LIU Ya-mei1， GAO Wen-li1， ZHANG Xiao-ling2 et al

（1. School of Forestry& Landscape Architecture， Anhui Agricultural University， Hefei， Anhui 230036; 2. Anhui Tianyi Crafts Co.， Ltd.， Fuyang， Anhui 236300 ）

Abstract ?Paulownia ?wood in the plantation were selected as materials and treated by carbonization， vacuum heat treatment， and steam heat treatment. The changes of the anti-decay properties of ?Paulownia ?wood after these three modified treatments were analyzed. The results showed that the decay resistance to both white and brown rot fungi was improved compared to the raw materials， the improvement ratio of brown rot fungi resistance was higher than that of white rot fungi. The decay resistance was improved with the treatment temperature increasing and heat preservation time prolonged. Treatment temperature and heat preservation time were significantly negatively correlated with the weight loss rate， while the heat treatment method had no significant correlation with the weight loss rate.

Key words ?Paulownia ?wood;Heat treatment;Weight loss rate;Anti-decay property

基金項(xiàng)目 安徽省重點(diǎn)研究與開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（1804g07020168）。

作者簡(jiǎn)介 劉亞梅（1984—），女，安徽東至人，講師，博士，從事木材材性與應(yīng)用研究。*通信作者，教授，碩士，從事生物質(zhì)材料高值化應(yīng)用研究。

收稿日期 2021-02-03

木材是一種可再生的天然生物材料，具有紋理美觀、重量輕、強(qiáng)度大、易于加工、可自然降解等優(yōu)點(diǎn)[1]。然而，隨著世界性天然林資源的日益短缺與國(guó)家天然林保護(hù)工程的實(shí)施，木材的供需矛盾進(jìn)一步加劇，人工林木材必將成為緩解木材供需矛盾的主要樹(shù)種。泡桐（ Paulownia fortunei ）是我國(guó)短周期定向工業(yè)用材林重要的栽培樹(shù)種之一[2]，泡桐木也是我國(guó)輕軟木材中材質(zhì)較優(yōu)的木材，具有紋理美麗、色澤淡雅、尺寸穩(wěn)定、不易變形和翹曲、易加工等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于家具制造、樂(lè)器、工藝品等方面[3]。但泡桐的缺點(diǎn)是生材鋸解后，板面暴露于空氣中，易產(chǎn)生藍(lán)變、發(fā)霉和腐朽等缺點(diǎn)，使產(chǎn)品的商品價(jià)值大大降低，限制其使用范圍[4]。因此，對(duì)泡桐木材進(jìn)行防腐處理，可以達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命、擴(kuò)大應(yīng)用范圍的目的。

目前在國(guó)際木材保護(hù)技術(shù)方面，抗菌防腐主要有木材改性和使用木材防腐劑兩大類方法[5]。傳統(tǒng)的有毒防腐劑不僅破壞生態(tài)環(huán)境，還危害人畜[6]。而熱處理是一種將木材置于高溫、無(wú)氧或低氧的環(huán)境中處理一定時(shí)間的物理改性方法，處理過(guò)程中不使用任何有毒的化學(xué)物質(zhì)，綠色無(wú)污染，符合環(huán)保要求。經(jīng)熱處理的木材，細(xì)胞壁中的化學(xué)成分發(fā)生變化[7]，減少木腐菌的繁殖而使木材的耐腐性得到提高。周維偉等[8]研究了炭化對(duì)毛竹性能的影響，發(fā)現(xiàn)炭化材耐腐性能由素材的稍耐腐或耐腐提高到耐腐或強(qiáng)耐腐。陳居靜等[9]采用氮?dú)鉄崽幚砉に噷?duì)人工林馬尾松木材耐腐性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明，隨著處理溫度的升高，保溫時(shí)間的增加，木材的耐腐性能提高。謝桂軍[10]研究提出，用藥劑將木材預(yù)處理后再進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚梢垣@得較好的木材防霉處理工藝。

該研究主要采用炭化、真空熱處理和蒸汽熱處理對(duì)泡桐木進(jìn)行改性，分析對(duì)比處理材防腐性能的變化，以期為拓展泡桐木材的使用領(lǐng)域及促進(jìn)綠色、環(huán)保防腐技術(shù)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。