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人工速生林木材具有密度低、木质松软、物理力学强度差、易干缩变形等缺陷,大大限制了其使用范围,通过对人工林木材改性可以提高其使用价值。天然植物提取物原料来源广泛、价格成本低廉、绿色环保无污染并且兼具多种功效,将其作为改性剂可以实现人工林木材的高附加值和功能化应用。本研究以植物提取物山苍子油为改性剂,将其与国内广泛培育种植的人工林北京杨相结合,利用浸渍法对人工林北京杨材性优化改善的同时,赋予其抗菌性能。并且以低成本、工艺简洁的活立木改性法对人工林杨木进行改性,体现了节能环保的研究思路。论文主要结论如下:1.人工林北京杨经不同方法干燥后浸渍山苍子油溶液的边材增重率彼此相差不大,整体增重率都远高于心材,边材增重率最高为138%,对于心材增重率是微波干燥>高温干燥>常规干燥>真空干燥,心材增重率最高为110.7%,浸渍改性材体积湿胀率最低仅为2.6%,体积吸湿膨胀率最低仅为0.02%,抗胀率最高达99.56%,表现出良好的尺寸稳定性。经过高温干燥后进行浸渍改性处理的改性材颜色变化最明显,色差值ΔE*最大达到16.80,除常规干燥下的浸渍改性材抗弯强度有略微增加0.61%外,其余都有略微下降,改性材抗弯弹性模量都有不同程度的增高。2.改性剂体积比为5:100以上时,浸渍改性材对金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用,沿木材纵向纹理抑菌带宽度最大为4.80mm,横向最大为2.23mm;改性剂体积比为10:100以上时,浸渍改性材对大肠杆菌具有明显的抑制作用,沿木材纵向纹理抑菌带宽度最大为2.49mm,横向最大为0.93mm;且在相同改性剂浓度下浸渍改性材对金黄色葡萄球菌抑制作用更强。3.通过树木吊针法将改性剂输入活立木,发现吸收量与大气温度和天气等级呈正相关,与空气湿度呈负相关,与风力等级相关性不明显;改性剂在活立木中向上输送过程中会逐渐阻碍水分传输,35天后立木停止吸收改性剂并枯死。4.活立木改性材的吸水率由素材的172.3%降低到125.6%,活立木改性材的体积湿胀率降低为5.9%,体积吸湿膨胀率仅为-0.12%,尺寸稳定性得到极大提高;活立木改性材对金黄色葡萄球菌在木材纵向纹理方向抑菌带宽度为2.09mm,横向为0.95mm,但对大肠杆菌的抑制作用不明显。5.通过对人工林北京杨改性材与素材的SEM、XRD、FTIR表征分析发现,改性剂在木材中主要通过导管来实现纵向的传输和渗透,最终以薄膜状或团聚状附着于导管壁上,改性剂可以薄膜状均匀覆盖纹孔,且可以通过纹孔实现径向渗透,这种疏水性的膜状分布可以起到隔绝水分的作用;改性剂进入木材组织内部后会与纤维素中的羟基形成氢键结合,此外并没有与木材发生明显化学反应,主要通过物理吸附及物理填充方式存在于木材中;素材与改性材结晶度数值处于高度接近,浸渍改性处理与活立木改性处理都没有对木材结晶区产生明显影响,说明改性剂山苍子油进入木材内部后并未与木材主要成分发生明显化学反应。