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热处理技术是一种环保型的物理保护技术,能够改善材料的表面光泽,耐久性和尺寸稳定性等物理性质,提高产品质量。棕榈藤材是除木材和竹材外的重要非木材林产品。藤材的热处理接近空白,因此深入研究蒸汽热处理之后棕榈藤材的材性变化,可以提高藤材稳定性,赋予藤材良好的色彩装饰性能,从而提高藤材的利用率,拓宽可利用藤材品种及藤制品使用范围。本文以单叶省藤(Calamus simplicifolius)为研究对象,采用蒸汽热处理技术(处理温度160℃、180℃、200℃,控温时间2h、4h)对其改性处理,分析热处理藤材的表面性能、物理力学性能、化学性能和热稳定性的变化趋势,并根据化学成分、结晶度、红外光谱谱图分析的结果,分析蒸汽热处理对单叶省藤性能变化的作用机理。所得主要结果如下:(1)热处理后的单叶省藤颜色加深。随着热处理温度升高和热处理时间的延长,单叶省藤的明度L*、黄蓝色品指数b*均呈现下降的趋势,而红绿色品指数a*呈现先升高后降低的变化,变化的临界温度为180℃,时间为2~4h。藤材的总体色差△E*随着热处理温度的升高和热处理保温时间的延长,呈现升高的变化趋势,明度的变化是影响总体色差变化的主要原因,且明度L*与总体色差△E*呈显著负相关。热处理对单叶省藤的润湿性有显著影响,随着热处理温度的升高,单叶省藤的接触角增大,从而降低其润湿性。(2)随着热处理温度的升高和控温时间的延长,单叶省藤的基本密度、干缩性、吸水量都呈现降低的变化趋势;热处理温度对除横截面积干缩率和径向干缩率外的物理性质有显著影响;热处理对各种物理性质的临界温度是180℃,临界热处理时间是2h。随着热处理温度的升高和处理时控温时间的延长。单叶省藤的弹性模量、弯曲强度、压缩强度均呈现先升高后降低的趋势;弹性模量与顺纹抗压强度的临界显著变化温度为180℃,时间为2~4h,弯曲强度的变化温度为160℃,抗压强度的显著性变化时间是2h。热处理温度的升高和控温时间的延长使单叶省藤的冲击韧性降低、柔韧性先降低后升高;温度高于180℃时,其冲击韧性显著降低,而柔韧性显著升高。(3)随着热处理温度的升高和温度保持时间的延长,藤材的失重率逐渐升高,200℃、4h条件时失重率升至15.03%。热处理时间和热处理温度对藤材失重率有显著性影响,与素材相比失重率有显著差异的热处理温度是160℃,热处理时间是2h。(4)藤材的综纤维素和纤维素含量随热处理温度的升高、保持温度时间的延长有下降的趋势,而木质素、苯醇抽提物含量随着温度升高和时间延长呈上升的变化。热处理温度和热处理时间对藤材组分含量均有显著影响,综纤维素含量显著变化的温度为180℃,而纤维素、木质素、苯醇抽提物含量显著变化的温度是160℃,时间为2h。热处理单叶省藤的明度差△L*、总体色差△E*与综纤维素及其含量差值有显著线性相关性。热处理材力学性质与化学成分有明显的相关性,其中综纤维素含量变化是引起抗弯弹性模量变化的主要原因,综纤维素、纤维素是影响冲击韧性的主要因素。FT-IR对藤粉的扫描分析结果表明,热处理过程中3427cm-1对应的O-H峰、1736cm-1对应的C=O峰、1375cm-1对应的C-H峰等的吸收强度降低,1234cm-1对应的C-O峰吸收强度相对升高,此等变化规律,与热处理过程中化学成分数据的变化结果一致。(5)热处理温度低于200℃时不能除去果胶;藤材的最大质量损失速率所对应的温度随着热处理的温度的升高和保持温度时间的延长增大,所以热处理试材的热稳定性提高。(6)单叶省藤结晶度随热处理温度的升高和热处理保持温度时间的延长呈上升趋势,200℃、2h条件下达到最大值,比未处理材结晶度增长了44.2%。热处理温度和热处理时间对试材结晶度有显著影响,使其产生显著变化的温度是180℃,显著变化的时间为2~4h。热处理藤材的结晶度与冲击韧性在0.05水平上有显著相关性。