人工林柏木重组木的结构与性能
2024-09-09分类号:S781
【部门】中国林业科学研究院木材工业研究所
【摘要】【目的】采用定向重组技术制备人工林柏木重组木,分析其结构与性能,揭示柏木制备成重组木后性能变化的内因,为人工林柏木高值化利用提供技术参考与理论依据。【方法】制备80%、100%和120%不同压缩率柏木重组木,探究压缩率对重组木耐水性能、力学性能(抗弯性能和水平剪切性能)的影响规律;应用超景深显微镜(UDM)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(LSM)和透射电镜(TEM)观察重组木微观结构变化以及重组木中胶液分布情况;使用剖面密度测量仪测量垂直于板面表面方向的密度梯度,分析重组木剖面密度。【结果】随着压缩率增大,重组木表面纹理颜色加深,剖面密度逐渐均匀,吸水率(WAR)、吸水厚度膨胀率(TSR)和吸水宽度膨胀率(WSR)逐渐减小,静曲强度(MOR)和水平剪切强度(HSS⊥)逐渐增大。压缩率120%时重组木WAR最小,相比原木降低34.73%,同时重组木MOR和HSS⊥达到最大,分别为125.77 MPa和17.05 MPa,相比原木分别提升53.47%和84.32%。剖面密度测量仪、扫描电镜、激光共聚焦显微镜和透射电镜观测结果显示,重组木耐水性能和力学性能提升主要是因为随着压缩率增大,木材细胞压缩密实、胶液分布范围更广,在更多的细胞腔和胞间层形成胶合位点,减少吸水时水分进入通道,抑制细胞腔回弹,增强胞间层薄弱结构。【结论】采用定向重组技术将人工林柏木制备成高性能重组木后,其力学性能显著提升;随着压缩率增大,重组木的耐水性能显著增强,压缩率120%时重组木性能达到最优。
【关键词】重组材料 柏木重组木 压缩率 耐水性能 抗弯性能 水平剪切性能
【基金】高性能重组木连续化制造关键技术与装备(2021YFD2200601)
【所属期刊栏目】林业科学
文献传递