氯化锌浸渍处理对樟子松热处理材尺寸稳定性和处理能耗的影响

摘要

【目的】本研究旨在探究弱酸性氯化锌溶液浸渍对热处理材的尺寸稳定性以及处理能耗的影响。【方法】采用质量分数5%的氯化锌溶液浸渍樟子松试样，并进行不同温度的热处理，通过试样吸湿后的尺寸和质量变化分析，评价浸渍–热处理樟子松试样的尺寸稳定性和吸湿性，并结合红外光谱分析、X射线衍射分析以及能耗计算，阐明浸渍–热处理对试样尺寸稳定性的影响机制和能量消耗情况。【结果】氯化锌浸渍–热处理组的性能提升效果比热处理组更明显；随着热处理温度的升高，木材的吸湿性降低，尺寸稳定性提高，热处理组和浸渍–热处理组的体积湿胀率分别从3.5%、3.4%下降到2.6%、2.1%；两种处理方式下的处理材红外吸收光谱图中均没有产生新的官能团特征峰，但羟基数量均随着温度升高而明显降低；处理材的相对结晶度呈上升趋势，热处理组和浸渍–热处理组分别由36.05%、38.77%提升到48.51%、53.04%；浸渍–热处理组试材在160℃达到的处理效果比仅进行180℃热处理达到的处理效果更好，同时因为前者的处理温度更低，所以能够减少处理过程中的能耗，在所研究的温度范围内最高可减少10%的能耗。【结论】相比樟子松热处理改性，氯化锌浸渍–热处理联合改性可以通过更低的热处理温度使樟子松达到相同的尺寸稳定性，有助于热处理工序的节能减排，对于力学性能方面的影响则需要进一步深入研究。

关键词

樟子松 / 木材热处理 / 氯化锌浸渍 / 尺寸稳定性 / 能耗差异

基金资助

国家重点研发计划课题（2023YFD2201402）;; 中央高校基本科研业务费专项（BLX202235、BFUKF202315）