三種季銨鹽防腐劑對木材尺寸穩(wěn)定性和材色的影響

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