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渗透性是木材的重要物理性能之一,在木材干燥和木材浸渍改性中具有十分重要的意义,直接影响了木材干燥和木材浸渍改性的工艺选择和效果,一直是木材科学领域研究的重点。而传统的溶液型改性剂向新型微纳米液体改性剂的发展,对渗透性的研究提出了新的要求。本研究采用不同粒径(30nm和150nm)、最大浓度为30%的二氧化硅溶胶,对两种树种欧洲赤松(Pinus sylvestris)和南方松(Pinus spp.)边材进行浸渍改性处理,考察液体改性剂的粒径和浓度、不同树种初始含水率以及不同浸渍工艺(浸渍压力和加压时间)对渗透性的影响,为微纳米液体改性剂在木材中渗透性的研究提供具体和指导性数据,为今后的研究奠定基础。本研究的主要结论如下:1.采用真空-常压浸渍和真空-加压浸渍工艺处理木材时,粒径对二氧化硅溶胶在不同树种中渗透性的影响都是一致并且显著的。30nm硅溶胶浸渍木材的吸液率和增重率明显高于150nm的硅溶胶,并且30nm硅溶胶浸渍后其有效成分Si02在试样轴向的浓度分布梯度也要要小于150nm的硅溶胶,这些都意味着30nm硅溶胶在木材中有更好的渗透性,即二氧化硅溶胶的粒径越小,其在木材中的渗透性越好。2.真空-常压浸渍工艺处理木材的研究表明,浓度对渗透性也有显著影响。一般浓度越高,吸液率越小,但增重率越大,并且SiO2在试样轴向的浓度分布梯度也越明显,即二氧化硅溶胶浓度越高,其在木材中的渗透性越差。此外,粒径和浓度的综合影响效果更大,即采用高浓度的硅溶胶处理木材时,粒径对渗透性影响更大:采用大粒径的硅溶胶处理木材时,浓度对渗透性的影响更大。3.由于解剖构造和纹孔膜组成的区别,欧洲赤松纹孔膜上有更多的结壳物质,硅溶胶在南方松和欧洲赤松边材中的渗透性有很大差别。一般情况下,常压浸渍较长时间(24h)和低压浸渍较短时间(0.2MPa-60min)时,欧洲赤松边材的吸液率和增重率均要高于南方松边材,但是,低压浸渍较长时间(0.2MPa-120min)和高压浸渍(0.4MPa和0.8MPa)时,欧洲赤松边材的吸液率和增重率要低于南方松边材。硅溶胶处理欧洲赤松时,大量的二氧化硅可能与其中的抽提物反应而堵塞端头部位,从而造成其轴向浓度分布梯度很大,渗透不均匀,而南方松木材中水分和硅溶胶颗粒有较好的同步性。4.树种初始含水率对二氧化硅溶胶在木材中的渗透性影响显著,但这种影响与不同硅溶胶粒径和木材树种有关。当粒径很小时(如30nm),绝干状态下吸液率最低,气干状态最高。当粒径较大时(如150nm),则是调湿状态下吸液率最高。但是需要注意的是,硅溶胶在木材中的沉积和吸液率的规律并不一致,即有的情况下水分和Si02的渗透并不是同步的。5.浸渍压力和加压时间对硅溶胶在木材中的渗透性都有改善效果,即增大浸渍压力或者延长加压时间都能一定程度提高木材的渗透性。但是时间的延长只能提高整体的渗透性,但是多数二氧化硅只是聚集在浸渍入口的端头,不能进入木材样品深处。而压力的增大不仅能提高整体的渗透性,还能改善二氧化硅颗粒渗透和分布的均匀性。6.根据获得的硅元素的SEM/FESEM-EDXA图,硅在木材细胞壁中的分布具有不均匀性。