浸渍工艺对杨木力学性能、耐候性影响的研究开题报告

1. 研究目的与意义

2009年11月发布的第七次全国森林资源清查（2004-2008年）主要结果显示：中国森林覆盖率达到20.36%，森林面积1.95亿公顷，人工林面积保持世界首位，我国森林资源进入了快速发展时期。我国是世界上速生林储蓄量最多的国家，其中又以杨木材储蓄量最大。

但由于其材质软、结构粗松、强度低、耐腐性差，尺寸稳定性差等缺点，致使其在实际应用中范围受到制约。随着木材工业的发展，对速生材进行改选处理使其具有优异性能进而取代天然材将成为必然趋势。

对户外环境中使用的木材进行保护的常用方法是表面涂刷防护剂，但后期维护作业频繁，且在虫、菌灾害严重、温差大的环境中，防护效果很不理性。根本的防护方法是对木材进行真空--高压浸渍处理。即木材在低分子量处理剂中浸渍时，处理剂在压力梯度作用下扩散进入木材孔隙并使木材增容，再在一定条件下(光、热、射线等)使处理剂与木材组分活性基团间、处理剂与处理剂间发生化学反应固化而形成三维网状交联结构，生成不溶于水的高强聚合物。有效延长锯材的使用寿命，拓展其工程应用范围。本实验即对不同的浸渍工艺对速生杨木力学性能、耐候性的影响进行具体的研究。

2. 国内外研究现状分析

我国木材强化技术的研究起步较晚，尤其对速生杨木强化的利用研究十分薄弱，近10 年来，国内对木材强化方法研究最多之一的是浸渍处理：

罗建举等人在《脲醛树脂改性木材的研究》中介绍了：将缓冲式脲甲醛溶液浸注到木材内部后聚合而形成固化脲醛树脂的木材改性方法。结果表明,脲醛树脂改性处理可显著提高木材干燥、吸湿和吸水时的尺寸稳定性,并对木材有明显的增硬作用。

方桂珍等人在《低分子量酚醛树脂改性大青杨木材的研究》中指出：采用低分子量酚醛树脂改性大青杨木材，处理材尺寸稳定，增容作用也较大，同时大大提高木材的力学性能。若与气干状态下的素材比较，提高78% ，可与硬阔叶树材相媲美。

3. 研究的基本内容与计划

该论题研究的内容：木材的力学性能主要包括：表面硬度、抗弯强度、弹模等，我们要通过改变浸渍的工艺来研究其对杨木浸渍后力学性能的影响，浸渍工艺的改变可以有很多种方法，例如通过控制压力，先负压，后加压或一直负压等，通过改变浸渍液体的浓度等。笔者主要通过控制浸渍的时间和压力参数来达到改变浸渍工艺的效果，从而找出最佳的浸渍工艺。

工艺参数影响浸渍树脂的含量，进而影响力学强度和耐候性，力学性能测试和耐候性测试方法确定，要寻找参数与力学性能、耐候性之间的关系。

杨木浸渍实验：

4. 研究创新点

本研究将杨树作为研究对象开展一系列的研究，应用低分子量脲醛树脂，通过各种压力及时间下的浸渍工艺，找到最合适浸渍工艺参数来既能减小材色变化，又能提高其尺寸稳定性、耐候性和力学性能，有效延长锯材的使用寿命，拓展其工程应用范围，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。