溶膠-凝膠法改良人工林馬尾松尺寸穩定性及其機理研究

劉曉玲, 陳松武, 何林韓, 黃海英, 王瀏瀏, 羅玉芬

(廣西壯族自治區林業科學研究院;廣西優良用材林資源培育重點實驗室;廣西木材資源培育質量控制工程技術研究中心,廣西 南寧 530002)

馬尾松(PinusmassonianaLamb.)是我國廣西地區重要的用材及產脂樹種,具有極高的經濟價值[1]。馬尾松作為一種速生人工林樹種,因生長速度快、輪伐期較短,而普遍存在著材質疏松、密度偏小、強度低的缺陷[2-3],使得其尺寸穩定性較差,由其制備的產品在內部水分變化過程中易產生較大的膨脹和收縮而帶來不可逆的裂紋和變形,極大地制約了馬尾松的應用范圍。木材尺寸變化的根本原因在于其多孔結構帶來的滲透性[4]以及細胞壁組分(纖維素、半纖維素、木質素)的親水性。這些特質使得環境中的水分容易進入木材內部,與木材組分進行結合,引起纖絲的潤脹,從而使木材尺寸發生變化。當前,科研人員主要通過在水分帶來微纖絲充分潤脹的同時,向其內填充某種支撐物質,以防止水分脫離時細胞壁發生收縮,以及封閉木材中水分進入的通道和減弱其整體親水性的方式來改良速生材,以達到提高木材尺寸穩定性的效果[5],具體方法為熱處理、乙酰化和表面防水處理等[6-9]。雖然上述方法取得了較好的改良效果,但仍然存在效率低、改性劑和儀器昂貴,以及改性工藝復雜等缺陷。近年來,溶膠-凝膠法因其反應條件溫和、制備工藝簡單的優點在木材改性領域吸引了大量的關注[10-11]。……