条纹乌木的双酸酐-植物油热联合处理工艺研究——材料色彩、尺寸稳定性

摘要

油热处理作为一项环保、可改善木材品质的技术受到广泛关注。木材与植物油之间主要以物理吸附方式结合，为强化二者之间的联结，本研究在植物油热处理工艺的基础上，分别引入马来酸酐、衣康酸酐充当木材-植物油之间的偶联剂，以此对材料改性工艺进一步优化。研究采用条纹乌木材料进行评估，对改性后样品的吸湿特性、增重率与尺寸变化（VC）进行追踪测量；采集数字图像技术提取亮度（L^*）、色度（a^*、b^*）指标，评价工艺参数对木材色泽的影响；此外，对改性后样品的横纹力学特性进行测试分析，并对材料化学结构进行表征。研究结果显示：在特定油热处理温度下，马来酸酐预处理90℃2 h为最佳工艺选项，衣康酸酐预处理90℃4 h为最佳工艺组合，在抗湿和抗膨胀性上均比未经酸酐处理的样品显著改善。油热处理后的木材L^*值均呈现下降趋势，酸酐处理后的样品边材a^*、b^*值有上升趋势，在视觉上呈现红褐色调；随着预处理的引入，条纹乌木在传统油热处理下通常会出现的褪色浅条纹被显著减轻，使得在油热处理后可以保留一些特征条纹图案，维持了乌木中浅色条纹的美学对比。在油热工艺前设置预处理，可以改善木材在热处理过程中机械性能的下降。与传统油热处理相比，引入马来酸酐的油热试件在抗弯性能上最大提升了17.4%，在抗拉性能上最大提升了35.2%；衣康酸酐油热试件的抗弯和抗拉性能最大提升分别为8.2%和25.7%。

关键词

条纹乌木 / 植物油 / 马来酸酐 / 衣康酸酐 / 尺寸稳定性

基金资助

黑龙江省自然科学基金面上项目（LH2019C009）; 东北林业大学中央高校基本科研业务费C类项目（2572019CJ01）