热处理对泡桐木防腐性能的影响

刘亚梅 高文丽 张晓玲 高甲甲 臧鑫 高慧

摘要 以泡桐木为研究对象，对其进行炭化、真空热处理和蒸汽热处理，分析经这3种改性处理后泡桐木防腐性能的变化。结果表明：与素材相比，经过改性处理的泡桐木耐白腐和褐腐性能均提高，耐褐腐能力提升比例高于耐白腐。随处理温度升高，保温时间增加，木材耐腐性能提高。处理温度和保温时间与失重率呈显著负相关，加热方法与失重率无显著相关性。

关键词 泡桐木;热处理;失重率;防腐性能

中图分类号 S 781.7  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）19-0105-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.19.026

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Influence of Heat Treatment on the Anti-decay Properties of  Paulownia  Wood

LIU Ya-mei1， GAO Wen-li1， ZHANG Xiao-ling2 et al

（1. School of Forestry& Landscape Architecture， Anhui Agricultural University， Hefei， Anhui 230036; 2. Anhui Tianyi Crafts Co.， Ltd.， Fuyang， Anhui 236300 ）

Abstract  Paulownia  wood in the plantation were selected as materials and treated by carbonization， vacuum heat treatment， and steam heat treatment. The changes of the anti-decay properties of  Paulownia  wood after these three modified treatments were analyzed. The results showed that the decay resistance to both white and brown rot fungi was improved compared to the raw materials， the improvement ratio of brown rot fungi resistance was higher than that of white rot fungi. The decay resistance was improved with the treatment temperature increasing and heat preservation time prolonged. Treatment temperature and heat preservation time were significantly negatively correlated with the weight loss rate， while the heat treatment method had no significant correlation with the weight loss rate.

Key words  Paulownia  wood;Heat treatment;Weight loss rate;Anti-decay property

基金项目 安徽省重点研究与开发计划项目（1804g07020168）。

作者简介 刘亚梅（1984—），女，安徽东至人，讲师，博士，从事木材材性与应用研究。*通信作者，教授，硕士，从事生物质材料高值化应用研究。

收稿日期 2021-02-03

木材是一种可再生的天然生物材料，具有纹理美观、重量轻、强度大、易于加工、可自然降解等优点[1]。然而，随着世界性天然林资源的日益短缺与国家天然林保护工程的实施，木材的供需矛盾进一步加剧，人工林木材必将成为缓解木材供需矛盾的主要树种。泡桐（ Paulownia fortunei ）是我国短周期定向工业用材林重要的栽培树种之一[2]，泡桐木也是我国轻软木材中材质较优的木材，具有纹理美丽、色泽淡雅、尺寸稳定、不易变形和翘曲、易加工等优点，广泛应用于家具制造、乐器、工艺品等方面[3]。但泡桐的缺点是生材锯解后，板面暴露于空气中，易产生蓝变、发霉和腐朽等缺点，使产品的商品价值大大降低，限制其使用范围[4]。因此，对泡桐木材进行防腐处理，可以达到延长其使用寿命、扩大应用范围的目的。

目前在国际木材保护技术方面，抗菌防腐主要有木材改性和使用木材防腐剂两大类方法[5]。传统的有毒防腐剂不仅破坏生态环境，还危害人畜[6]。而热处理是一种将木材置于高温、无氧或低氧的环境中处理一定时间的物理改性方法，处理过程中不使用任何有毒的化学物质，绿色无污染，符合环保要求。经热处理的木材，细胞壁中的化学成分发生变化[7]，减少木腐菌的繁殖而使木材的耐腐性得到提高。周维伟等[8]研究了炭化对毛竹性能的影响，发现炭化材耐腐性能由素材的稍耐腐或耐腐提高到耐腐或强耐腐。陈居静等[9]采用氮气热处理工艺对人工林马尾松木材耐腐性能进行研究，结果表明，随着处理温度的升高，保温时间的增加，木材的耐腐性能提高。谢桂军[10]研究提出，用药剂将木材预处理后再进行高温热处理，可以获得较好的木材防霉处理工艺。

该研究主要采用炭化、真空热处理和蒸汽热处理对泡桐木进行改性，分析对比处理材防腐性能的变化，以期为拓展泡桐木材的使用领域及促进綠色、环保防腐技术的发展提供科学依据。