林业科学

作者：吴婕妤,吴江源,张亚梅*,于文吉

单位：中国林业科学研究院木材工业研究所　北京 100091

关键词：重组材料,柏木重组木,压缩率,耐水性能,抗弯性能,水平剪切性能

基金：高性能重组木连续化制造关键技术与装备（2021YFD2200601）。

目的: 采用定向重组技术制备人工林柏木重组木，分析其结构与性能，揭示柏木制备成重组木后性能变化的内因，为人工林柏木高值化利用提供技术参考和理论依据。方法: 制备80%、100%和120%不同压缩率柏木重组木，探究压缩率对重组木耐水性能、力学性能（抗弯性能和水平剪切性能）的影响规律；应用超景深显微镜（UDM）、冷场发射扫描电子显微镜（SEM）、激光共聚焦显微镜（LSM）和透射电镜（TEM）观察重组木微观结构变化以及重组木中胶液分布情况；使用剖面密度测量仪测量垂直于板面表面方向的密度梯度，分析重组木剖面密度。结果: 随着压缩率增大，重组木表面纹理颜色加深，剖面密度逐渐均匀，吸水率（WAR）、吸水厚度膨胀率（TSR）和吸水宽度膨胀率（WSR）逐渐减小，静曲强度（MOR）和水平剪切强度（HSS⊥）逐渐增大。压缩率120%时重组木WAR最小，相比原木降低34.73%，同时重组木MOR和HSS⊥达到最大，分别为125.77和17.05 MPa，相比原木分别提升53.47%和84.32%。剖面密度测量仪、冷场发射扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜和透射电镜观测结果显示，重组木耐水性能和力学性能提升主要是因为随着压缩率增大，木材细胞压缩密实、胶液分布范围更广，在更多的细胞腔和胞间层形成胶合位点，减少吸水时水分进入通道，抑制细胞腔回弹，增强胞间层薄弱结构。结论: 采用定向重组技术将人工林柏木制备成高性能重组木后，其力学性能显著提升；随着压缩率增大，重组木的耐水性能显著增强，压缩率120%时重组木性能达到最优。

来源：2024年第11期

《林业科学》期刊编辑部

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