后处理对ACQ-D处理材流失性影响及固着机理研究

1 绪论

1.1 引言

1.2 加速防腐剂中有效成分固着的影响因素

1.3 铜胺（氨）防腐剂与木材成分间的相互作用研究

1.4 本研究的目的和意义

1.5 本书结构

2 热空气后处理对ACQ-D杉木处理材中铜固着的加速作用

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.3 结果与分析

2.4 小结

3 热水后处理对ACQ-D杉木处理材中铜固着的加速作用

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 小结

4 微波后处理对ACQ-D杉木处理材中铜固着的加速作用

4.1 引言

4.2 材料与方法

4.3 结果与分析

4.4 小结

5 蒸汽后处理对ACQ-D杉木处理材中铜固着的加速作用

5.1 前言

5.2 材料与方法

5.3 结果与分析

5.4 小结

6 ACQ组分在处理材中的固着反应机理

6.1 引言

6.2 材料与方法

6.3 结果与分析

6.4 小结

7 经过不同后处理的ACQ-D处理材的野外埋桩试验

7.1 引言

7.2 材料与方法

7.3 结果与分析

7.4 小结

8 结论与建议

8.1 结论

8.2 建议

8.3 创新点

参考文献

致谢

《后处理对ACQ-D处理材流失性影响及固着机理研究》讲 述了：为了提高水载型木材防腐剂胺溶铜季胺盐-D型（ACQ-D）中 有效成分铜的抗流失性，《后处理对ACQ-D处理材流失性影响及固着机理研 究》采用热空气、热水、微波、蒸汽 等四种后处理方法加速处理材中铜的固着，并考察了在不同的后 处理过程中各种影响因素对ACQ-D杉木处理材的抗流失性、顺 纹抗压强度及铜的化合价转变的作用效果。通过FTIR光谱分析 及应力松弛分析等手段考察了ACQ组分在杉木处理材中的固着 机理。通过野外埋桩试验，进一步考察了后处理对ACQ-D处理 杉木及樟子松的野外耐久性的影响，旨在为人工林速生材杉木在 防腐市场中的广泛应用提供可靠的依据。本研究结果归纳如下：（1）在热空气后处理过程中，温度、处理时问、相对湿度、保持量以及通风条件下的氧气含量及风速等都会对ACQ-D杉 木处理材中铜的抗流失性产生重要影响。高温高湿（如70℃、相对湿度为80％）的热空气后处理可以有效提高ACQ-D杉木 处理材中铜的抗流失性，在此过程中，部分二价铜转化为一价 铜，并且化合价转化率随热空气温度及处理时间的增加而升高。通风条件对铜的抗流失性的影响与氧气浓度及风速有关，氧气 浓度下降会增加铜的流失率，而在氧气含量充足的条件下，风 速一方面通过促进热量传递对铜的固着过程起积极作用，另一 方面则由于水分的快速蒸发而使处理材的温度降低，从而不利 于铜的固着。（2）热水后处理过程也可以有效加速ACQ-D处理材中铜的 固着，并且处理材中铜的化合价转化率随热水后处理温度及处理 时间的增加而升高，较高的化合价转化率与较低的铜的流失率相 对应。微波及蒸汽后处理虽然可在短时间内明显降低ACQ-D杉 木处理材中铜的流失率，但仍无法有效提高处理材的抗流失性。微波强度、后处理时间的增加和包膜处理是提高铜的抗流失性的 有利因素。在本研究使用的蒸汽后处理条件中，蒸汽温度、处理 时问对铜的抗流失性影响均较小。在微波及蒸汽后处理过程中铜的化合价转变较低，铜的流失 率与ACQ-D杉木处理材中铜的化合价转化率相关性不大。本研 究中除蒸汽后处理外，其余后处理都不会明显降低处理材的顺纹 抗压强度。（3）从FTIR谱图中可见，木质素及半纤维素是ACQ-D组分 在木材中进行固着反应的主要场所。处理材在不同组分、不同溶 液温度条件下进行的应力松弛表明，ACQ组分与木材matrix区的 反应分两个阶段进行：在应力松弛较快的阶段I，ACQ组分主要 与matrix区中的羟基形成氢键结合；在应力松弛较慢的阶段II，Cu进一步渗透到不易进入的区域（如纤维素中的准结晶区）与木 材形成氢键结合。极差和方差分析表明，虽然ACQ不同组分会 竞争在处理材中的反应场所，但木材成分与Cu之间的反应仍然 是处理材中的主要反应。（4）通过比较气干（AD）、高温干燥（DO）、高温高湿（HC）、热水（HW）等后处理工艺的ACQ-D处理樟子松和杉木的野外埋 桩试验结果可以发现，杉木的天然耐久性优于樟子松，不同后处 理的效果受树种、试验场所及试材埋桩位置等条件的影响。但是，在两个试验场地，经HC后处理的ACQ-D处理杉木及樟子松均表 现出良好的耐腐及抗白蚁能力。与土壤接触的试材中铜的流失比 不接触土壤部分的高得多，广州试验场由于气候和土壤类型的影 响，试材中铜的流失及腐朽等问题更为显著。另外，通过对试验 20个月后试材的顺纹抗压强度的比较可知，HC和Hw后处理材 的顺纹抗压强度变化不大，而AD和DO的下降明显，尤其是对 樟子松来说下降尤为显著。因此，与樟子松相比，杉木在野外埋 桩试验中表现得更好。

《后处理对ACQ-D处理材流失性影响及固着机理研究》采用热空气、热水、微波、蒸汽等四种后处理方法加速处理材中铜的固着，并考察了在不同的后处理过程中各种影响因素对ACQ-D杉木处理材的抗流失性、顺纹抗压强度及铜的化合价转变的作用效果。旨在为人工林速生材杉木在防腐市场中的广泛应用提供可靠的依据。