糠醇改性杨木的水分吸着与环境调湿性的关系研究文献综述

 2022-08-10 02:08

1.1引言

作为一种可再生资源,木材强重比高,有天然装饰性能,还有着良好的调温调湿性能,被广泛应用于建筑、家具等行业,在国民经济中占据着很高的地位。根据第九次全国森林资源清查的数据,目前我国森林总面积达到了22044.62万公顷,但我国森林覆盖率仅有22.96%,远低于30%的世界标准。保护天然林的任务依旧艰巨。然而,随着天然林采伐限制加强,我国林业产业的供需失衡进一步扩大,我国木材供应缺口将达到1~1.5亿m3[1]。因此人工林的重要性日益突显,目前我国人工林总面积已经达到了8003.1万公顷,居世界首位。我国木材资源市场正向着以人工速生林为主的方向转型,速生材已成为我国主要的木材原料。

我国人工速生林有生长速度快,成材周期短等特点,对填补我国木材供应缺口有重要意义。然而,多数速生材同时有着密度小、机械强度不足和尺寸稳定性差等缺点,故应用范围受到严重限制。因此,如何对其进行有效改性,使其能够更好满足木材资源市场需要已经成为木材工业研究的重点。

糠醇改性是改性木材的主要方法之一,糠醇分子量小,黏度低,水溶性较好,在常温或高温并有催化剂存在的条件下能自行缩聚成树脂,固化后形成不溶不融体。糠醇对环境污染小,来源丰富,糠醇可以有效降低木材吸湿性,从而改良木材的尺寸稳定性和抗拉强度等性能,因此非常适合浸渍处理木材[2],但是糠醇在抑制木材吸湿的同时,也会抑制木材的调湿能力。因此,正确使用和充分发挥糠醇在木材改性中的作用,可以有效拓宽木材在建筑和室内装饰行业的适用范围,缓和木材资源市场供需矛盾,有着深远的意义。

下面将综述木材水分吸着、木材环境调湿特性、木材糠醇改性国内外研究现状,并提出本研究的研究目的与研究意义。

1.2木材的水分吸着

1.2.1木材吸湿与解吸

木材属于毛细管多孔胶体,一定条件下可以发生吸湿和解吸。当外界环境相对湿度高于木材含水率时,木材微毛细管能够从空气中吸收水分,水蒸气在微毛细管内凝结成凝结水[3],这种木材从湿空气中吸收水分的现象叫做吸湿。反之,当外界环境相对湿度低于木材含水率时,木材微毛细管就会向空气中蒸发水分,这种现象叫做解吸。木材的解吸速度会随时间推移逐渐变慢最后达到平衡,此时的含水率成为解吸含水率,对应的吸湿平衡时含水率成为吸湿含水率,木材的吸湿与解吸统称为木材水分吸着。绝大多数情况下,木材的吸湿平衡含水率会低于木材解吸平衡含水率,这种现象叫做吸湿滞后。

1.2.2木材吸湿能力影响因素

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