后處理對ACQ-D處理材流失性影響及固著機理研究

　　《后處理對ACQ-D處理材流失性影響及固著機理研究》講述了：為了提高水載型木材防腐劑胺溶銅季胺鹽-D型（ACQ-D）中有效成分銅的抗流失性，《后處理對ACQ-D處理材流失性影響及固著機理研究》采用熱空氣、熱水、微波、蒸汽等四種后處理方法加速處理材中銅的固著，并考察了在不同的后處理過程中各種影響因素對ACQ-D杉木處理材的抗流失性、順紋抗壓強度及銅的化合價轉變的作用效果。通過FTIR光譜分析及應力松弛分析等手段考察了ACQ組分在杉木處理材中的固著機理。通過野外埋樁試驗，進一步考察了后處理對ACQ-D處理杉木及樟子松的野外耐久性的影響，旨在為人工林速生材杉木在防腐市場中的廣泛應用提供可靠的依據(jù)。本研究結果歸納如下：（1）在熱空氣后處理過程中，溫度、處理時問、相對濕度、保持量以及通風條件下的氧氣含量及風速等都會對ACQ-D杉木處理材中銅的抗流失性產(chǎn)生重要影響。高溫高濕（如70℃、相對濕度為80％）的熱空氣后處理可以有效提高ACQ-D杉木處理材中銅的抗流失性，在此過程中，部分二價銅轉化為一價銅，并且化合價轉化率隨熱空氣溫度及處理時間的增加而升高。通風條件對銅的抗流失性的影響與氧氣濃度及風速有關，氧氣濃度下降會增加銅的流失率，而在氧氣含量充足的條件下，風速一方面通過促進熱量傳遞對銅的固著過程起積極作用，另一方面則由于水分的快速蒸發(fā)而使處理材的溫度降低，從而不利于銅的固著。（2）熱水后處理過程也可以有效加速ACQ-D處理材中銅的固著，并且處理材中銅的化合價轉化率隨熱水后處理溫度及處理時間的增加而升高，較高的化合價轉化率與較低的銅的流失率相對應。微波及蒸汽后處理雖然可在短時間內(nèi)明顯降低ACQ-D杉木處理材中銅的流失率，但仍無法有效提高處理材的抗流失性。微波強度、后處理時間的增加和包膜處理是提高銅的抗流失性的有利因素。在本研究使用的蒸汽后處理條件中，蒸汽溫度、處理時問對銅的抗流失性影響均較小。在微波及蒸汽后處理過程中銅的化合價轉變較低，銅的流失率與ACQ-D杉木處理材中銅的化合價轉化率相關性不大。本研究中除蒸汽后處理外，其余后處理都不會明顯降低處理材的順紋抗壓強度。（3）從FTIR譜圖中可見，木質(zhì)素及半纖維素是ACQ-D組分在木材中進行固著反應的主要場所。處理材在不同組分、不同溶液溫度條件下進行的應力松弛表明，ACQ組分與木材matrix區(qū)的反應分兩個階段進行：在應力松弛較快的階段I，ACQ組分主要與matrix區(qū)中的羥基形成氫鍵結合；在應力松弛較慢的階段II，Cu進一步滲透到不易進入的區(qū)域（如纖維素中的準結晶區(qū)）與木材形成氫鍵結合。極差和方差分析表明，雖然ACQ不同組分會競爭在處理材中的反應場所，但木材成分與Cu之間的反應仍然是處理材中的主要反應。（4）通過比較氣干（AD）、高溫干燥（DO）、高溫高濕（HC）、熱水（HW）等后處理工藝的ACQ-D處理樟子松和杉木的野外埋樁試驗結果可以發(fā)現(xiàn)，杉木的天然耐久性優(yōu)于樟子松，不同后處理的效果受樹種、試驗場所及試材埋樁位置等條件的影響。但是，在兩個試驗場地，經(jīng)HC后處理的ACQ-D處理杉木及樟子松均表現(xiàn)出良好的耐腐及抗白蟻能力。與土壤接觸的試材中銅的流失比不接觸土壤部分的高得多，廣州試驗場由于氣候和土壤類型的影響，試材中銅的流失及腐朽等問題更為顯著。另外，通過對試驗20個月后試材的順紋抗壓強度的比較可知，HC和Hw后處理材的順紋抗壓強度變化不大，而AD和DO的下降明顯，尤其是對樟子松來說下降尤為顯著。因此，與樟子松相比，杉木在野外埋樁試驗中表現(xiàn)得更好。

暫缺《后處理對ACQ-D處理材流失性影響及固著機理研究》作者簡介