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随着世界性天然林资源的枯竭和国家天然林保护工程的实施,人工林木材的大量利用已成为解决木材供需矛盾的重要途径。杉木(Cuninghamia lanceolata)是我国南方重要的用材树种,但因为材质疏松、密度较低、易腐朽而限制了它的用途,为了提高其耐腐性、扩大其应用领域以及节约有限的木材资源,对杉木进行防腐处理是十分必要的,也是势在必行的。 本研究采用实验室法对水基防腐剂(ACQ-D和CCA-C)处理和真空热处理后人工林杉木木材的耐腐性进行了比较系统的研究和分析,采用多种分析仪器(如AAS、XRD、FTIR等)对耐腐性实验前后水基防腐处理(以及热处理)后杉木木材中的铜含量、杉木木材的结晶度、衍射峰以及木材中许多官能团对应的红外吸收峰的变化等参数进行了测定,比较和剖析了不同处理方法对杉木木材的防腐机理。 本研究的主要研究结果归纳如下: (1) 经过不同浓度水基防腐剂处理或不同温度热处理后杉木木材的耐腐性随处理浓度或温度的增加均有明显的改变,未经过防腐处理的试件的天然耐腐性等级仅为稍耐腐等级,而当木材中ACQ-D或CCA-C的保持量分别为3.85kg/m~3和4.27kg/m~3时或热处理温度大于180℃(处理时间为6小时)时,则可以使处理后的杉木木材的耐腐等级达到强耐腐等级。而且,无论是水基防腐剂处理还是热处理,绵腐卧孔菌造成的木材腐朽要比密粘褶菌严重。 (2) 在耐腐性实验中应采用气干状态下的应力松弛曲线来研究木材腐朽的变化和评定ACQ-D对杉木的防腐效果。应用应力松弛法来分析和评定ACQ-D处理后杉木木材耐腐性的结果表明,经过浓度为0.5%ACQ-D处理后试件的耐腐性明显提高。 (3) 经过耐腐性实验后,防腐剂处理后试件都会有明显的铜流失现象的发生。经过密粘褶菌耐腐性实验后试件中铜的含量低于经过绵腐卧孔菌耐腐性实验后的试件中铜的含量。而且随着ACQ-D溶液的浓度越高,耐腐性实验后试件中铜流失量越大;而随着CCA-C溶液的浓度增高,耐腐性实验后试件中铜流失量变化不大,这说明CCA-C在木材中的固着效果比ACQ-D要好。 (4) 空白试件及其绵腐卧孔菌腐朽后试件和密粘褶菌腐朽后试件的X射线衍射强度曲线图的形状都是相同的,只有强度的差异。由衍射强度值的变化可知,密粘褶菌对纤维素的分解作用要比绵腐卧孔菌对纤维素的分解作用强。随着ACQ-D处理浓度的增加,对于密粘褶菌而言,耐腐性实验后试件的结晶度略有增加。而对绵腐卧孔菌而言,耐腐性实验后试件的结晶度变化规律不是很明显。对于绵腐卧孔菌而言,耐腐性实验后经过CCA-C处理试件的结晶度略有增加。而对密粘褶菌而言,耐腐性实验后试件的结晶度变化规律不是很明显。而且,只有当热处理温度大于200℃时,杉木的耐腐性会有明显的改善。 (5) 由FTIR谱图分析可知,ACQ-D与木材不断结合的过程中木材中的吸着水在不断地损失,处理溶液中的铜与木材中羧基发生了反应,形成了稳定的化合物,ACQ-D中的一些主要成分可能与木素有结合。因为CCA-C溶液为酸性,随着处理浓度的增加木材中纤维素、半纤维素发生了部分水解,CCA-C中的一些主要成分可能与