全 文 ：第 vz卷 第 w期
u s s t年 z 月
林 业 科 学
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∂²¯1vz o‘²1w
∏¯ qou s s t
低毒防腐剂百菌清及铜制剂对木材尺寸
稳定及力学性能的影响 3
蒋明亮
k中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 百菌清k≤׏l !氨溶季铵铜k„≤±l !氨溶柠檬酸铜k„≤≤l处理马尾松k Πινυσ µασσονιαναl !毛白杨k Ποπ2
υλυστοµεντοσαl后对木材尺寸稳定性及  ’∞А ’• 的影响本文进行了研究 ∀结果表明 o除剂量 tt1w{ ®ªΠ°v 的百
菌清处理的毛白杨外 o以上防腐剂处理试材后吸水至饱和时的尺寸稳定性与对照相比有不同程度的增加 o幅
度为 v1| h ∗ u{1s h ~各处理对抗弯弹性模量k ’∞l影响幅度不大 o其中对于马尾松 o ’∞差异不明显 o对于毛
白杨 o各处理对  ’∞稍有增加k百菌清乳剂处理除外l o幅度 y1v h ∗ {1t h之间 ∀各制剂处理马尾松 !毛白杨
后对抗弯强度k ’• l影响不明显 ∀
关键词 } 百菌清 o氨溶性季铵铜 o氨溶柠檬酸铜 o尺寸稳定 o  ’∞А ’•
收稿日期 }t|||2sz2s| ∀
基金项目 }国家自然科学基金资助项目kv|{ssttwl ∀
3 本文中的  ’∞А ’• 测试由木材力学实验室骆秀琴女士 !何健女士完成 o谨致谢忱 ∀
∆ΙΜΕΝΣΙΟΝΑΛ ΣΤΑΒΙΛΙΤΨ ΑΝ∆ ΠΗΨΣΙΧΑΛ ΠΡ ΟΠΕΡΤΙΕΣ ΟΦ ΩΟΟ∆
ΤΡΕΑΤΕ∆ ΩΙΤΗ ΛΟΩ2ΤΟΞΙΧ ΠΡΕΣΕΡ ς ΑΤΙς ΕΣ ΣΥΧΗ ΑΣ
ΧΗΛΟΡ ΟΤΗΑΛΟΝΙΛ oΑΧΘ ΑΝ∆ ΧΟΠΠΕΡ ΧΙΤΡΑΤΕ
¬¤±ª ¬±ª¯¬¤±ª
k Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Ωοοδ Ινδυστρψo Χηινεσε Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ } ׫¨ ¤±·¬2¶º¨ ¯¯¬±ª ©¨©¨¦·¬√¨ ±¨ ¶¶k„≥∞l¤±§’∞А’• ²©°¤¶¶²±³¬±¨ ¤±§³²³¯¤µ·µ¨¤·¨§¥¼¦«¯²µ²·«¤¯²±¬¯o„≤±
¤±§¦²³³¨µ¦¬·µ¤·¨ º¨ µ¨ ¦²±§∏¦·¨§¤¦¦²µ§¬±ª·²≤«¬±¨ ¶¨ ±¤·¬²±¤¯ ¶·¤±§¤µ§¬±·«¬¶³¤³¨µq׫¨ µ¨¶∏¯·¶¬±§¬¦¤·¨§·«¤·¦«¯²µ²·«¤2
²¯±¬¯ «¤§ ¬¯·¯¨ ©¨©¨¦·²± „≥∞ ²© Ποπυλυστοµεντοσα ¤··«¨ µ¨·¨±·¬²± ²©tt qw{ ®ªΠ°v º«¬¯¨ ·«¨ „≥∞ ²©·µ¨¤·¨§º²²§¤·²·«¨µ
µ¨·¨±·¬²±¬±¦µ¨¤¶¨§¥¨·º¨ ±¨ v q| h ∗ u{ qs h ¬± ¶²¤®¨ §¦²±§¬·¬²± ¤¦¦²µ§¬±ª·² Š…t|vw qu2|t q’∞ ²© Πινυσ µασσονιανα
·µ¨¤·¨§º¬·«¦«¯²µ²·«¤¯²±¬¯o„≤± ¤±§¦²³³¨µ¦¬·µ¤·¨ º¤¶±²·¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼¦«¤±ª¨§¤¶·«¨ ¦²±·µ²¯ o¥∏·’∞²© Ποπυλυστοµεν2
τοσα·µ¨¤·¨§º¬·«„≤± ¤±§¦²³³¨µ¦¬·µ¤·¨¬±¦µ¨¤¶¨§y qv h ∗ { qt h q’• ²©¥²·« Πινυσ µασσονιανᤱ§ Ποπυλυστοµεντοσα
·µ¨¤·¨§º¬·«≤«¯²µ²·«¤¯²±¬¯o„≤± ¤±§¦²³³¨µ¦¬·µ¤·¨ º¤¶±²·¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ ¦«¤±ª¨§q
Κεψ ωορδσ} ≤«¯²µ²·«¤¯²±¬¯o„≤± o≤²³³¨µ¦¬·µ¤·¨o⁄¬°¨ ±¶¬²±¤¯ ¶·¤¥¬¯¬·¼o ’∞А’•
未来木材防腐的发展方向是高效 !低毒 !对环境无影响的防腐剂及处理工艺的开发与应用 ∀目前国
内外使用的油溶性防腐剂包括 ¦µ¨²¶²·¨油 !{2羟基喹啉酮 !环烷酸铜 !环烷酸锌 o水溶性防腐剂包括铜铬
砷k≤≤„l !铜铬硼k≤≤…l !酸性铬酸铜k„≤≤l !氨溶砷酸铜锌k„≤„l !氨溶砷酸铜k„≤„l等k…¤µ±¨ ¶ ετ αλqo
t||xl o因为油溶性防腐剂及铬 !砷成分对环境影响较大 o木材防腐目前面临着严峻的环境压力k…¤µ±¨ ¶ ετ
αλqot||x ~‘¬¦«²¯¤¶ ετ αλqot||xl ∀
经过 ts多年的研究 o百菌清k≤׏l及一些以铜为基础无铬 !砷低毒水溶性防腐剂如 }氨溶性季铵铜
k„≤±2„ !„≤± !„≤±2⁄l !双二甲基二硫代酰酮k≤⁄⁄≤l !氨溶柠檬酸铜k„≤≤l !铜唑2„型k≤…„2„l o已列入
„ • °„标准kt||yl o并正得到广泛应用k • ²²§¶ ετ αλqot||s ~t||w ~t||x ~¤®¨¶ot||u ~≤µ¨©©¬¨ §¯ ετ αλqot||xl ∀
在建筑用材中 o防腐处理后的人工林木材具有广泛的应用前景 ∀ ≤׏!„≤± 及 „≤≤属低毒木材防腐
剂 o它们对木材室内室外的耐腐性能及力学性能的影响有些文章报道 o但它们对木材尺寸稳定的影响国
内外未见报道 o其对人工林木材马尾松 !毛白杨尺寸稳定及力学性能的影响本文进行了探讨 ∀
t 试验部分
1 .1 试材
马尾松k Πινυσ µασσονιαναl采自广州 o生长 t| ¤o毛白杨k Ποπυλυστοµεντοσαl采自北京大兴 o生长 tx ¤∀
1 .2 防腐剂
百菌清采用乳剂 o乳化剂为 |yst o由大连旅顺化工厂提供 ∀ „≤±k本文为 „≤± p …l及 „≤≤ 的制备参
照 „ • °„ °x标准 o吸药量折合为氧化铜的量 ∀
1 .3 试验方法
t qv qt 尺寸稳定性能试验方法 木材湿胀性采用 Š…t|vw qu p |t测定方法 o试材 }us °° ≅ us °° ≅ us
°°∀
t qv qu 抗弯弹性模量k’∞l及抗弯强度k ’• l试验方法 ’∞采用 Š…t|vy qu p |t测定方法 o ’• 采
用 Š…t|vy qt p |t测定方法 o试材均为 }us °° ≅ us °° ≅ vss °°∀ ’∞的比值为同一试材处理后与处理
前的比值 ots个重复 ∀
1 .4 数据处理方法
采用 ≥ ∞÷≤∞|z及 ≥„≥·2·¨¶·数据处理软件 ∀
u 结果与分析
2 .1 马尾松 !毛白杨气干及吸水时湿胀率及抗湿胀率
各制剂及药量处理的马尾松试材 o气干状态时 o„≤≤ !≤׏及 „≤± 各吸药量的抗湿涨率k ΑΣΕl为负
值 o它们的尺寸稳定性不如未处理的试材 o可能是由于药剂本身的吸湿性比未处理的试材强 ∀其中 „≤≤
在 ts1vx !uu1ty ®ªΠ°v 剂量时的 ΑΣΕ无显著差异 o≤׏及 „≤± 处理的试材 o高吸药量处理比低吸药量处
理对尺寸稳定的负效应影响较小 ∀吸水至饱和时 o„≤≤及 „≤± 处理试材 o随着吸药量的增加 o„≥∞值增
加 o尺寸稳定效果增加 ~但对于 ≤׏o随着吸药量的增加 oΑΣΕ值降低 o尺寸稳定效果反而降低 o其原因有
待进一步查证k表 tl ∀
表 1 马尾松气干及吸水时湿胀率及抗湿胀率 ≠
Φιγ .1 Σωελλινγ ρατε ανδ ΑΣΕ οφ τρεατεδ Πινυσ µασσονιανα
处理
×µ¨¤·°¨ ±·
吸药量
• ·¨¨±·¬²±
k®ªΠ°vl
气干时湿胀率
≥º¨ ¯¯¬±ªµ¤·¨∏±§¨µzsh ≤khl
弦向 פ±ª¨±·¬¤¯ 径向 •¤§¬¦¤¯ 体积 ∂²¯∏°¨
气干时抗湿胀率
ΑΣΕ ∏±§¨µ
zsh ≤khl
吸水时湿胀率
≥º¨ ¯¯¬±ªµ¤·¨¬± º¤·¨µkhl
弦向 פ±ª¨±·¬¤¯ 径向 •¤§¬¦¤¯ 体积 ∂²¯∏°¨
吸水时抗湿胀率
ΑΣΕ¬±
º¤·¨µkhl
对照 ˜±·µ¨¤·¨§ s t1yu{? s1tvu t1twz? s1svu u1z|v? s1tuu s ¤ tt1{vs? s1t{z x1z{x? s1sxz t{1v? s1tyz s©
≤׏ y1|tx u1sw? s1tsw t1wt|? s1uz| v1w{{? s1uty puw1|? z1zw¦ ts1uz? s1v{x w1zxw? s1wz tx1xu? s1|uw tx1uv ? x1swy¦
≤׏ ts1w{ t1yxz? s1ttx t1ut? s1svy u1{{y? s1ttw pv1vv? w1sz¤ ts1vt? s1syz y1yt ? s1sv| tz1y? s1s|t v1{xy ? s1w|x¨
„≤± tt1u t1{wy? s1svy t1vxt? s1s|x v1uuu? s1tvv ptx1v? w1z{¥ ts1u{? s1tsu y1uwy? s1tsu tz1tz? s1sy y1tzz ? s1vu{§
„≤± t|1x{ t1{u? s1szt t1tvw? s1svw u1|zx? s1sy| py1xt? u1w|¤ {1x||? s1txz w1utt? s1uu{ tv1tz? s1vsy u{1sv ? t1yz¤
„≤≤ ts1vx t1|{t? s1sxx t1t|w? s1ssx v1t||? s1sxw ptw1x? t1|vx¥ ts1vv? s1tsv x1zyw? s1uu| ty1y|? s1vyu {1{ux ? t1|zz§
„≤≤ uu1ty u1sx? s1suv t1s{z? s1svw v1tx|? s1suu ptv1t? s1{sx¥ {1|{? s1tuz w1u|{? s1tt tv1yy? s1uxv ux1vx ? t1v{u¥
¤p©oΑ€ s1sx q
各制剂吸药量处理的毛白杨试材 o气干状态时 o„≤≤ 处理试材的尺寸稳定性随吸药量增加而降低 o
≤׏及 „≤± 处理试材尺寸稳定性不如未处理试材 o其中随着 ≤׏的吸药量增加 o„≥∞值增加 ~随着 „≤±
吸药量的增加 o„≥∞值降低 o尺寸稳定的负效应加重 o说明 „≤± 处理的毛白杨试材的吸湿性较强 ∀吸水
至饱和时 o除 ≤׏在吸药量 tt1w{ ®ªΠ°v 外 o其余各制剂吸药量都明显具有一定的尺寸稳定性 o其中 „≤≤
{st 林 业 科 学 vz卷
在吸药量 w1ux ®ªΠ°v 及 ts1su ®ª°r°v 时对 ΑΣΕ无显著差异 ~„≤± 吸药量增加 o„≥∞值降低 o≤׏对尺寸
稳定的影响不大k表 ul ∀总之 o气干状态时 o除 „≤≤处理毛白杨外 o各制剂处理的试材的尺寸稳定性能
不及未处理试材 ~吸水至饱和状态时 o除 ≤׏在 tt1w{ ®ªΠ°v 处理毛白杨外 oΑΣΕ一般比对照有不同程度
的提高 o说明各处理与未处理试材相比具有一定的尺寸稳定性能 ∀
表 2 毛白杨气干及吸水时湿胀率及抗湿胀率 ≠
Φιγ .2 Σωελλινγ ρατε ανδ ΑΣΕ οφ τρεατεδ Ποπυλυστοµεντοσα
处理
×µ¨¤·°¨ ±·
吸药量
• ·¨¨±·¬²±
k®ªΠ°vl
气干时湿胀率
≥º¨ ¯¯¬±ªµ¤·¨∏±§¨µzsh ≤khl
弦向 פ±ª¨±·¬¤¯ 径向 •¤§¬¦¤¯ 体积 ∂²¯∏°¨
气干时抗湿胀率
ΑΣΕ ∏±§¨µ
zsh ≤khl
吸水时湿胀率
≥º¨ ¯¯¬±ªµ¤·¨¬± º¤·¨µkhl
弦向 פ±ª¨±·¬¤¯ 径向 •¤§¬¦¤¯ 体积 ∂²¯∏°¨
吸水时抗湿胀率
ΑΣΕ¬±
º¤·¨µkhl
对照 ˜±·µ¨¤·¨§ s s1|t{? s1sxz s1yyv? s1sut t1x{{? s1sxz s¦ z1vyv? s1tzy v1sy|? s1utw ts1yy? s1wtu s §
≤׏ w1utw t1uv|? s s1zyt? s1sww u1ss|? s1swx puy1y? u1{tx© y1|vz? s1vyx u1|t ? s1sz{ ts1sx? s1u|u x1z|{ ? u1zv{¦
≤׏ tt1w{ t1twu? s1szt s1ys|? s1suu t1zx{? s1s{u pts1{? x1t|u§ {1us{? s1u{{ v1stu? s1tst tt1wz? s1wsw pz1xu? v1z|¨
„≤± {1suu t1t{x? s1svx s1y|u? s1svw t1{{x? s1syz pt{1{? w1t|y¨ y1vsu? s1twu u1wzu? s1syx {1|v? s1utx ty1u{ ? u1stx¦
„≤± tt1{ t1u{|? s1syy s1zzx? s1s{{ u1szw? s1txx pvs1z? |1zxw© y1|y? s1szw u1{vx? s1sww |1||u? s1sxt y1vuw ? s1w{u¦
„≤≤ w1uxv s1yzu? s1sxy s1wzy? s1suu t1txu? s1sz{ uz1wu? w1|t¤ x1zv{? s1uuz u1wtvw? s1ssu {1u|? s1uvu uu1u{ ? u1tz{¤
„≤≤ ts1su s1|z? s1swu s1xuy? s1szz t1xst? s1sxx x1v|v? v1w{z¥ x1yut? s1suw u1vy{? s1s|| {1tuv? s1s{ uv1{x ? s1zxv¤
¤p©oΑ€ s1sx q
2 .2 药剂处理对马尾松 !毛白杨抗弯弹性模量的影响结果
表 v !表 w可见 o≤׏处理试材对  ’∞的影响不显著 o„≤≤ 各剂量处理的试材的  ’∞o马尾松增加
x1z h o毛白杨增加 {1t h o与文献报道的 „≤≤对 ’∞下降 x h左右不太一致 o可能由于本文中采用的毛
白杨 !马尾松试材密度较小的缘故 ∀ „≤± 对马尾松的 ’∞影响不大k表 vl o与文献报道其他树种的结
果类似k •¬±§¤±§¼ot||xl ~但对于毛白杨 o„≤± 各处理对  ’∞有所增加 o幅度为 y1y h o可能是由于毛白
杨的密度比马尾松更低 ∀本文中 ’∞采用比值而非绝对值 o是因为 ’∞的测试不会破坏试件 o本文中
药剂处理前后的试件为同一试件 o这样可减少由于试件的个体差异而导致的系统误差 ∀
„≤≤及 „≤± 处理的马尾松 !毛白杨试材的  ’• 与对照差异不明显k表 v !wl o与文献报道 „≤≤ 及
„≤± 对 ’• 降低约 x h左右基本一致k •¬±¤±§¼ot||x ~t||zl ∀
表 3 药剂处理对马尾松抗弯弹性模量及抗弯强度的影响
Φιγ .3 Χοµπαρισον οφ ΜΟΕ ανδ ΜΟΡ οφτρεατεδ ανδ
υντρεατεδ Πινυσ µασσονιανα
处理 ×µ¨¤·° ±¨·
吸药量
• ·¨¨±·¬²±
k®ªΠ°vl
处理前后  ’∞比值
•¤·¬²²©  ’∞
k·µ¨¤·¨§Π¥¨©²µ¨ ·µ¨¤·°¨ ±·l
 ’• k°¤l
对照 ˜±·µ¨¤·¨§ s Π tsv1t ? y1|
≤׏ {1w t1su Π
„≤± t|1v s1||{ tst1t ? y1w
„≤≤ tu1sv t1sxz 3 tsv1y ? |1w
s1sx差异显著 q  ¤¨±¬±ª¶¬ª±¬©¬¦¤±·¤·s qsx ¯¨ √¨ ¯q
表 4 药剂处理对毛白杨抗弯弹性模量及抗弯强度的影响
Φιγ .4 Χοµπαρισον οφ ΜΟΕ ανδ ΜΟΡ οφτρεατεδ ανδ
υντρεατεδ Ποπυλυστοµεντοσα
处理
×µ¨¤·° ±¨·
吸药量
• ·¨¨±·¬²±
k®ªΠ°vl
处理前后  ’∞比值
•¤·¬²²©  ’∞
k·µ¨¤·¨§Π¥¨©²µ¨ ·µ¨¤·°¨ ±·l
 ’• k°¤l
对照 ˜±·µ¨¤·¨§ s Π zv1u ? u1wx
≤׏ |1| t1ssy Π
„≤± tz1| t1syy 3 zw1v ? u1{
„≤≤ ty1z t1s{t 3 zt1y ? u1{
s1sx差异显著 q  ¤¨±¬±ª¶¬ª±¬©¬¦¤±·¤·s qsx ¯¨ √¨ ¯q
v 结论
本文的结果表明 o以上防腐剂处理试材后吸水至饱和时的尺寸稳定性有不同程度的增加 o幅度为
v1| h ∗ u{1s h o剂量 tt1w{ ®ªΠ°v 的百菌清处理的毛白杨除外 ~各处理对 ’∞影响幅度不大 o其中对于
|st 第 w期 蒋明亮 }低毒防腐剂百菌清及铜制剂对木材尺寸稳定及力学性能的影响
马尾松 o’∞差异不明显 ~对于毛白杨 o各处理对 ’∞稍有增加k百菌清乳剂处理除外l o幅度 y1v h ∗
{1t h之间 ∀各制剂处理马尾松 !毛白杨后对 ’• 影响差异不显著 ∀这些防腐剂如能在实际中得到应
用 o它们对木材的力学性能没有明显的降低 ∀
参 考 文 献
„ • °„ ≥·¤±§¤µ§©²µ°µ¨¶¨µ√¤·¬√ ¶¨o°µ²¦q„° q • ²²§°µ¨¶¨µ√ µ¨¶. „¶¶²¦qt||y o|u }v ∗ uz
…¤µ±¨ ¶‹  o∏µ³«¼ • q • ²²§³µ¨¶¨µ√¤·¬²±2·«¨ ¦¯¤¶¶¬¦¶¤±§·«¨ ±¨ º ¤ª¨ qƒ²µ¨¶·°µ²§qqot||x owxk|l }ty ∗ uy
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‘¬¦«²¯¤¶⁄ ⁄o≥¦«∏¯·½ × ° q…¬²¦¬§¨¶·«¤·«¤√¨ ³²·¨±·¬¤¯ ¤¶º²²§³µ¨¶¨µ√¤·¬²±2¤±²√¨ µ√¬¨º q • ²²§°µ¨¶¨µ√¤·¬²± …¨ ¼²±§. |s oƒ²µ¨¶·¶°µ²§∏¦·¶≥²¦¬¨·¼o¤§¬2
¶²± • Œot||x
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•¬±¤±§¼ ∞o¨¥²º ≥ × q∞©©¨¦·¶²©¤°°²±¬¤¦¤¯ ¦²³³¨µ¦¬·µ¤·¨ ³µ¨¶¨µ√¤·¬√¨·µ¨¤·°¨ ±·¤±§µ¨§µ¼¬±ª²± ¥¨ ±§¬±ª³µ²³¨µ·¬¨¶²©·º²ªµ¤§¨¶²©¶²∏·«¨µ± ³¬±¨ u
¥¼ w t∏°¥¨µqƒ²µ¨¶·°µ²§qqot||z owz }|t ∗ ||
• ²²§¶× o …¨ ¯¯ ° q ⁄¨ √¨ ²¯³°¨ ±·²©¦«¯²µ²·«¤¯²±¬¯ ¤¶¤ º²²§³µ¨¶¨µ√¤·¬√¨q°µ²¦q„° q • ²²§°µ¨¶¨µ√ µ¨¶. „¶¶²¦qt||s o{y }t|s ∗ t|y
• ²²§¶× o¤®¶° ∞oƒ ¤¨µ¶• ⁄q • ²²§³µ¨¶¨µ√¤·¬√¨ ©¨©¨¦·¬√¨ ±¨ ¶¶²©¦²°¥¬±¤·¬²±¶²©¦«¯²µ²·«¤¯²±¬¯ ¤±§¦«¯²µ³¼µ¬©²¶q°µ²¦q„° q • ²²§°µ¨¶¨µ√¨ µ¶. „¶2
¶²¦qt||w o|s }uu ∗ uw
• ²²§¶× q≤«¯²µ²·«¤¯²±¬¯ ¤¶¤ ±¨ º º²²§³µ¨¶¨µ√¤·¬√¨q • ²²§°µ¨¶¨µ√¤·¬²± …¨ ¼²±§. |s oƒ²µ¨¶·¶°µ²§∏¦·¶≥²¦¬¨·¼o ¤§¬¶²± • Œot||x
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