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文檔簡介
1、文章編號: 1000-1573 (2007) 04-0046-04三種季銨鹽防腐劑對木材尺寸穩(wěn)定性和木材顏色的影響曲寶學(xué),朱,孫,安勝祖(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林業(yè)學(xué)院,保定071000,河北省)摘要3360重點(diǎn)研究了用季銨鹽及其改性產(chǎn)品處理的木材的增重率、吸濕性和尺寸穩(wěn)定性。用季銨鹽防腐劑處理的樣品體積變化不大。季銨鹽防腐劑處理會加深木材的顏色,且防腐劑濃度越高,顏色變化越顯著。關(guān)鍵詞:季銨鹽;木材防腐;尺寸穩(wěn)定性。分類編號:s781.7文件識別代碼:a對木材尺寸穩(wěn)定性和顏色的影響三種季銨鹽對木材的保護(hù)作用曲保2月,朱延2中,孫兆斌,安圣2組(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)林業(yè)學(xué)院,保定071000,中國)文摘:木材的
2、增重率,吸濕率,尺寸穩(wěn)定性和色度的變化經(jīng)季銨鹽及其改性產(chǎn)品處理后進(jìn)行了測試。結(jié)果表明,隨著化合物濃度的增加,增重率明顯增加,樣品尺寸變化不大。另一方面,用季銨鹽處理木材改變了它的色度,隨著化合物濃度的增加,樣品的顏色變深。關(guān)鍵詞:季銨鹽;木材防腐;尺寸穩(wěn)定性;木材色度是節(jié)約木材和保護(hù)森林資源的重要途徑之一。目前,水溶性防腐劑使用最多,占所用防腐劑總量的34.1%。氨溶烷基銅胺(ACQ)是一種新型水基防腐劑,具有良好的滲透性,對大規(guī)模木材處理非常有效。它不含砷、鉻、酚等對人和動物有毒的物質(zhì),并有逐步取代銅、鉻和砷(CCA)的趨勢,在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。一般來說,木材的一些性質(zhì),如吸濕性、強(qiáng)度
3、、腐蝕性、尺寸穩(wěn)定性、顏色、可涂漆性、可加工性、粘附性、抗損耗性等。用水溶性防腐劑處理木材后會發(fā)生變化。研究防腐劑對木材性能的影響,對防腐劑的開發(fā)和應(yīng)用具有重要的參考價(jià)值。研究了三種季銨鹽防腐劑對木材吸濕性、尺寸穩(wěn)定性和木材顏色的影響。1材料和方法1。1材料季銨鹽甲為黃色液體,純度為81%;季銨鹽b和季銨鹽c由季銨鹽a自改性得到;試驗(yàn)所用的原材料為商品楊木,加工后的試件尺寸為20毫米20毫米20毫米。使用前,應(yīng)根據(jù)GB1931-91木材含水率測定方法第45條的規(guī)定,將試件干燥并稱量至0.10001克的準(zhǔn)確度。稱取每個(gè)樣品后,用游標(biāo)卡尺在每個(gè)相對面的中心精確測量弦向、徑向和平行紋理方向的尺寸4,
4、精度為010毫米收訖日期:2006-12-27,基金項(xiàng)目:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)青年基金簡介:曲寶學(xué)(1970-),男,河北東光人,碩士,講師。主要從事木材科學(xué)的教學(xué)和科研。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1994-2007年7月,第30卷,第4期。2.1 .期刊電子出版社。2、季銨鹽a、季銨鹽b和季銨鹽c分別配制成0.11%、0.15%和1%三種濃度(一般認(rèn)為當(dāng)季銨鹽濃度為0.15%時(shí),處理后的木材防腐性能已經(jīng)達(dá)到強(qiáng)防腐等級)。取出9個(gè)樣品,放入輸液器中,抽真空(13-13千帕以下),保持30分鐘,注入藥液,浸泡30分鐘。取出,放入壓力罐,加壓至015017 MPa,保持30分鐘。處理后取出,用濾紙擦干表面,然后放
5、在通風(fēng)良好的條件下,以免表面有灰塵,放置21天,以利于防腐劑的固定。1.2 .2增重率和增容率的測定:按上述方法干燥稱重,準(zhǔn)確測量尺寸。根據(jù)以下公式計(jì)算試樣的增重率和相容率:6 :增重率=(治療前絕對干重-治療后絕對干重)治療前絕對干重為100;相容率=(治療前體積-治療后體積)治療前體積100 1.2。3吸濕性測量稱量并測量處理后樣品的尺寸后,將其放入溫度為(202)、相對濕度為65%的恒溫恒濕箱中進(jìn)行吸濕處理,吸濕15天后,測量各方向的重量和尺寸,樣品的吸濕率和膨脹率為7-8。吸濕率=(試樣的絕對干重-吸濕后的重量)試樣的絕對干重為100;膨脹率=(吸濕前試樣的體積-吸濕后試樣的體積)10
6、0按照相同的方法測量未進(jìn)行防腐處理的試樣的膨脹率和吸濕率,用以下公式計(jì)算試樣處理后的膨脹率和防潮率:膨脹(收縮)率=(未處理試樣的體積膨脹率-處理后試樣的體積膨脹率)未處理試樣的體積膨脹率100;防潮率=(未處理試樣的吸濕率-處理試樣的吸濕率)未處理試樣的吸濕率100 1.2。4表面材料顏色的測定本試驗(yàn)中使用的顏色系統(tǒng)為CIE(1976)L 3 a 3均勻顏色空間,測量儀器為SC-1色度計(jì),光源為D65標(biāo)準(zhǔn)光源9-10。防腐處理前,將試樣置于恒溫恒濕箱中,溫度為(202),空氣相對濕度為65%。在水分含量調(diào)整到12%后,測量并記錄樣品處理的參數(shù)L 3、a 3、b 3。防腐處理后,所有參數(shù)都用同
7、樣的方法測量。用以下方法計(jì)算待測樹種木材在顏色變化: E 3=(L 3 )2 (a 3 )2 (b 3 )21 2 E 3處理前后的綜合色差,簡稱色差;L 3亮度差,處理后的亮度(L 3)被處理前的亮度(L 3)降低;A 3為紅色和綠色,處理后的a 3減去處理前的a3;B 3為黃色和藍(lán)色,治療前的b 3值從治療后的b 3中減去。2結(jié)果和分析2。1對增重率和相容性的影響從表1可以看出,隨著防腐劑濃度的增加,試樣的增重率顯著增加。防腐劑的種類對樣品的增重率也有一定的影響。在相同濃度下,用季銨鹽A處理的試件增重率最低,其次是季銨鹽B,而用季銨鹽C處理的試件增重率最高,但它們之間的差異不是很顯著。表1
8、不同種類和濃度的季銨鹽處理后試樣的增重率表1不同種類和濃度的季銨鹽處理后試樣的WPG濃度%鹽濃度%濃度N季銨鹽A季銨鹽B季銨鹽B季銨鹽B季銨鹽C季銨鹽C 0 . 10 . 180 . 220 . 25 0 . 51 . 502 . 202 . 80 1.04.204.4 04。90從表2可以看出,三種季銨鹽防腐劑對木材的相容性有不同的影響趨勢,季銨鹽A略微增加了處理后試樣的體積,濃度越高,增加越明顯;當(dāng)季銨鹽B在低濃度下處理時(shí),樣品的體積將增加,而當(dāng)在高濃度下處理時(shí),樣品的體積將收縮。季銨鹽處理會使試樣的體積收縮,處理濃度越高,體積收縮越明顯。一般來說,三種季銨鹽保存圖1表明,防腐處理后,增容
9、率并不隨增重率的增加而線性增加,三種季銨鹽處理后,增容率隨增重率的變化趨勢不同。用季銨鹽B和季銨鹽C處理的:樣品的增容率隨著增重率的增加而降低,但用季銨鹽C處理的樣品變化相對平緩;用季銨鹽處理的樣品的增容率隨著增重率的增加而增加。第四個(gè)時(shí)期,瞿寶學(xué)等:人。三種季銨鹽防腐劑對木材尺寸穩(wěn)定性和木材顏色的影響從1994年到2007年有所增加。這種差異的原因仍不清楚,需要進(jìn)一步討論。圖13用季銨鹽處理的樣品的增容率和增重率之間的關(guān)系圖1用三種季銨鹽處理的樣品的珠wpg之間的關(guān)系總之,用三種季銨鹽防腐劑處理后,樣品的尺寸變化很小,在可接受的范圍內(nèi)。2.2抗膨脹(收縮)率和防潮率的影響表3中的抗膨脹(收縮
10、)率表示材料在外部環(huán)境變化時(shí)抵抗膨脹和收縮的能力。膨脹(收縮)阻力率越大,外部環(huán)境變化對材料體積的影響越?。划?dāng)抗膨脹(收縮)率為負(fù)時(shí),意味著處理過的材料對外部環(huán)境變化的穩(wěn)定性不如以前。表3用不同類型和濃度的季銨鹽處理的試樣的抗膨脹(收縮)率表3a用不同種類的不同濃度的季銨鹽處理后的試樣的收縮率%鹽濃度%濃度季銨鹽A季銨鹽A季銨鹽B季銨鹽B季銨鹽B季銨鹽B季銨鹽C 0.1-29 . 46 . 2-38.3 0.5-48 . 415 . 0-21.5 1.0-44 . 87 . 58 . 9可以從表3中選擇經(jīng)過:季銨鹽A處理后,試樣的抗膨脹(收縮)率有一個(gè)較大的負(fù)值,表明處理后腳和英寸的穩(wěn)定性大大
11、降低。在較低濃度下,試樣的抗膨脹(收縮)率隨著季銨鹽濃度的增加而降低,而在較高濃度下,試樣的抗膨脹(收縮)率降低。季銨鹽乙的抗膨脹(收縮)率高于未處理樣品,表明季銨鹽乙不僅能提高木材的防腐性能,還能提高木材的尺寸穩(wěn)定性。在較低濃度下,試樣的抗溶脹(收縮)率隨著季銨鹽B濃度的增加而增加,而在較高濃度下,試樣的抗溶脹(收縮)率隨著季銨鹽B濃度的增加而降低。當(dāng)季銨鹽C在較低濃度下處理時(shí),試樣的抗溶脹(收縮)率為負(fù),即尺寸穩(wěn)定性低于未處理材料,但隨著季銨鹽C濃度的增加,經(jīng)季銨鹽C處理的試樣的抗溶脹(收縮)率逐漸增加,在較高濃度下,經(jīng)季銨鹽C處理的試樣的抗溶脹(收縮)率為正,此時(shí)試樣的尺寸穩(wěn)定性比未處理材料有所提高。圖2顯示了經(jīng)處理的樣品
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