後處理對ACQ-D處理材流失性影響及固著機理研究（簡體書）

《後處理對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，《後處理對ACQ-D處理材流失性影響及固著機理研究》採用熱空氣、熱水、微波、蒸汽等四種後處理方法加速處理材中銅的固著，並考察了在不同的後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光譜分析及應力鬆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，進一步考察了後處理對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。本研究結果歸納如下：（1）在熱空氣後處理過程中，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生重要影響。高溫高濕（如70℃、相對濕度為80％）的熱空氣後處理可以有效提高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，並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，另一方面則由於水分的快速蒸發而使處理材的溫度降低，從而不利於銅的固著。（2）熱水後處理過程也可以有效加速ACQ-D處理材中銅的固著，並且處理材中銅的化合價轉化率隨熱水後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。微波及蒸汽後處理雖然可在短時間內明顯降低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、後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後處理條件中，蒸汽溫度、處理時問對銅的抗流失性影響均較小。在微波及蒸汽後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。本研究中除蒸汽後處理外，其餘後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鬆弛表明，ACQ組分與木材matrix區的反應分兩個階段進行：在應力鬆弛較快的階段I，ACQ組分主要與matrix區中的羥基形成氫鍵結合；在應力鬆弛較慢的階段II，Cu進一步滲透到不易進入的區域（如纖維素中的准結晶區）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）通過比較氣幹（AD）、高溫乾燥（DO）、高溫高濕（HC）、熱水（HW）等後處理工藝的ACQ-D處理樟子松和杉木的野外埋樁試驗結果可以發現，杉木的天然耐久性優於樟子松，不同後處理的效果受樹種、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HC後處理的ACQ-D處理杉木及樟子松均表現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，廣州試驗場由於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個月後試材的順紋抗壓強度的比較可知，HC和Hw後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得更好。

《后處理對ACQ-D處理材流失性影響及固著機理研究》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。

1緒論
1．1引言
1．2加速防腐劑中有效成分固著的影響因素
1．3銅胺（氨）防腐劑與木材成分間的相互作用研究
1．4本研究的目的和意義
1．5本書結構
2熱空氣後處理對ACQ-D杉木處理材中銅固著的加速作用
2．1引言
2．2材料與方法
2．3結果與分析
2．4小結
3熱水後處理對ACQ-D杉木處理材中銅固著的加速作用
3．1引言
3．2材料與方法
3．3結果與分析
3．4小結
4微波後處理對ACQ-D杉木處理材中銅固著的加速作用
4．1引言
4．2材料與方法
4．3結果與分析
4．4小結
5蒸汽後處理對ACQ-D杉木處理材中銅固著的加速作用
5．1前言
5．2材料與方法
5．3結果與分析
5．4小結
6ACQ組分在處理材中的固著反應機理
6．1引言
6．2材料與方法
6．3結果與分析
6．4小結
7經過不同後處理的ACQ-D處理材的野外埋樁試驗
7．1引言
7．2材料與方法
7．3結果與分析
7．4小結
8結論與建議
8．1結論
8．2建議
8．3創新點
參考文獻
致謝

6 ACQ組分在處理材中的固著反應機理
6.1 引言
銅胺防腐劑的效能是由防腐劑成分在木材中的固著程度決定的（Druz et al.，2001）。許多研究表明（Dahlgren et al.，1972；Pizzi，1982；Zhang et al.，2000 a），木材中具有許多帶有不同電離常數的酸性基團，因此可以借助于H+與防腐劑中的陽離子——銅離子進行離子交換反應，使銅固著到木材組分中（Cooper，1991）。銅在處理材中的主要固著場所主要為木質素酚基中的羥基和半纖維素中的羧基（Pizzi，1982；Craciun et al.，1997）。少量的銅會通過物理作用吸附到纖維素中，如纖維素與銅之間通過偶極一偶極，離子—偶極／或范德華力相互作用（Zhang et al.，1999）。ACQ防腐劑組分在木材中的吸附反應會受到許多因素的影響，如溶液的pH值、木材中的抽提物、溶液的配方、成分以及pH值、固著條件等（Cooper，1991；Jin et al.，1991；Loubinoux et al.，1992 a；Loubinoux et al.，1992 b：Cooper，1998；Kamdem et al.，2000；Tascioglu et al.，2005）。研究認為（Loubinoux et al.，1992；Tascioglu et al.，2005，2008），由于ACQ中的銅（Cu）、乙醇胺（MEA）、二甲基二癸基氯化銨（DDAC）成分在木材中的反應場所是相同的，而這些反應場所的數目又是有限的，因此，這就決定了ACQ中的這些組分將在吸附反應過程中會不斷競爭反應場所。
在木材成分與含銅防腐劑間的相互反應方面的研究中，曾使用了許多種方法，如借助X射線衍射晶體分析法（XRD）、傅里葉變換遠紅外光譜（FTIR）及電子自旋共振光譜（ESR），一種木質素模型化合物——香草醛與單乙醇胺，硫酸銅溶液間相互反應形成的穩定的、水溶性的銅化合物的結構可以被表征（Ruddiek et al.，2001）。FTIR及X射線光電子能譜（XPS）可以獲取經銅胺防腐劑處理后的試材中基團變化的重要信息（Jiang et al.，1999；Zhang et al.，2000）。而配有能量色散X射線熒光光譜儀（EDXA）的掃描電鏡（SEM）能夠成功地觀察到銅在經微化銅防腐劑處理的南方松中的微觀分布情況（Matsunaga et al.，2007：Stirling et al.，2008）。