高温热处理对马尾松蓝变材性能的影响及其聚类分析

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1、分类号S781.7密级公开UDC学位论文高温热处理对马尾松蓝变材性能的影响及其聚类分析EffectofHeatTreatmentonPropertiesofBlue-stainedMassonPineWoodandItsEvaluationBasedonClusterAnalysis郭飞指导教师姓名黄荣凤研究员申请学位级别硕士专业名称木材科学与技术研究方向木材物理论文提交日期2015年5月论文答辩日期2015年6月学位授予日期2015年7月答辩委员会主席常建民评阅人北京·中国林业科学研究院学位论文高温热

2、处理对马尾松蓝变材性能的影响及其聚类分析学位论文作者郭飞指导教师姓名黄荣凤研究员申请学位级别硕士专业名称木材科学与技术研究方向木材物理论文答辩日期2015年6月中国·北京DissertationfortheDegreeEffectofHeatTreatmentonPropertiesofBlue-stainedMassonPineWoodandItsEvaluationBasedonClusterAnalysisCandidate:GuoFeiSupervisor:HuangRongfengAcadem

3、icDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:WoodScienceandTechnologyDateofDefence:June,2015Degree-conferring-institution:ChineseAcademyofForestry独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的硏究工作及取得的研究成ｉ果，，论。尽我所知除了文中特别加ｉＵ示注和致谢的地方外文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育

4、机构的学位或证书一而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。：学位论文作者签名：郝＞曰期２例５年６月２５曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研巧院有关保留，、使用学位论文的规定中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入。有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编

5、学位论文（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：年６月文５曰皆年月乂曰学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：摘要马尾松（Pinusmassoniana）是我国最重要的人工林树种之一。马尾松木材易蓝变、易腐朽且尺寸稳定性低，限制了其在家具和室内装饰领域的应用。木材热处理不仅可以提高木材的尺寸稳定性、耐腐性，还可以降低蓝变木材的色差，从而有效地扩大马尾松木材的应用范围。本研究在170℃、185℃、200℃、215℃、

6、230℃的5个温度水平和2h、4h、6h、8h的4个时间水平下，对马尾松蓝变材进行了蒸汽热处理。试件尺寸为500（L）×70（T）3×30（R）mm。研究了热处理强度对蓝变材颜色的影响，评价了处理前后蓝变材颜色的均匀性；分析了热处理后木材物理力学性能、耐久性、脆性和漆膜附着力等性能的变化规律。以其中12项主要性能指标为变量，采用聚类分析方法对热处理强度进行聚类和分级，综合评价了热处理强度对木材性能的影响。论文的主要研究结论如下：（1）蓝变区域与未蓝变区域的颜色参数变化幅度不同。随着热处理温度的提高和时*

7、**间的延长，蓝变区域与未蓝变区域间的明度差（ΔL）和色品指数差（Δa、Δb）逐渐降低，马尾松蓝变材颜色的均匀性逐渐提高。当温度达到200℃、处理4h以上时，蓝变区域的颜色参数的均匀性与正常的素材接近。当温度低于200℃、处理不长于8h时，蓝变区域与未蓝变区域间颜色仍有显著差异。为了使马尾松木材的蓝变色斑肉眼不可见，最低强度的热处理条件为在200℃下处理6h。（2）随着热处理温度的升高，马尾松木材的平衡含水率呈线性降低，230℃、8h的热处理，可以使平衡含水率降低58.2%。经过200℃、6h以下强度的

8、热处理后，马尾松木材的抗干缩率小于10%，230℃、8h的热处理可以使马尾松木材的抗干缩率提高38%。在185℃、6h的强度下热处理后，马尾松木材可达到耐腐等级，在200℃、8h强度下热处理后，可以达到强耐腐等级。（3）185℃、4h以下强度的热处理能够提高木材的抗弯强度，超过这个处理强度时会降低木材的抗弯强度；未经热处理的马尾松木材脆性为22.26%，无脆断现象，热处理后，木材的脆性增加到33.64%~89.01%，处理强度达到230℃、