最新刊期

    2025 39 1

      “木质材料绿色制造”专栏

    • 国家重点研发计划林业专项赋能木材加工产业创新发展

      韩雁明, 吕斌, 储富祥
      2025, 39(1): 1-9. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2025002
      国家重点研发计划林业专项赋能木材加工产业创新发展
      摘要:我国是世界林产品的生产、消费和贸易大国,针对产业高质量发展需求,国家重点研发计划林业专项统筹部署创新研究任务,构建以应用场景和问题导向为目标的项目实施机制,全产业链一体化组织,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,突破关键核心技术,创制重大产品,并在企业开展大规模产业化示范,确保项目研究成果与行业企业需求精准对接,并通过项目研究提升企业的技术创新能力和综合竞争力,引领木材加工产业绿色高质量发展,全面提升产业现代化水平。总结国家重点研发计划林业专项中木竹材加工领域的研究进展与成果,为木竹材加工产业的技术创新与绿色转型提供科学支撑,同时为林业产业的现代化发展与相关领域的技术改造与产业升级提供参考和借鉴。  
      关键词:重点研发计划;林业专项;木竹加工技术;绿色转型;智能制造;资源高效利用;产业升级   
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      更新时间:2025-03-26

      综合述评

    • 浸渍改性提高速生材尺寸稳定性的研究进展

      王永贵, 于凡钧, 赵怡杰, 肖泽芳, 谢延军
      2025, 39(1): 10-21. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024091
      浸渍改性提高速生材尺寸稳定性的研究进展
      摘要:利用木材改性技术提升速生材的材质是缓解木材短缺问题的关键途径之一。浸渍改性技术通过改变木材细胞壁结构和/或填充细胞腔,不仅能有效提高木材的尺寸稳定性、耐久性和力学性能,还赋予木材阻燃、耐腐防虫等功能。常用的改性剂包括热固性树脂、有机单体、生物质基改性剂和有机/无机复合改性剂等。改性剂提升木材尺寸稳定性的机理主要包括改性剂充胀细胞壁、降低水分吸附并阻止水分子进入木材,从而提升抗干缩湿胀的能力。生物质基改性剂,如糠醇树脂、小分子糖和木质素因其环保性和可降解性受到关注,提升木材性能,减少对化石资源的依赖。为进一步提升改性效果,建议未来的发展方向聚焦于新型改性剂的合成和改性工艺的优化,同时借助人工智能技术实现改性过程优化、性能预测和参数调整等。  
      关键词:速生材;浸渍改性;尺寸稳定性;改性机理   
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      更新时间:2025-03-26

      研究报告

    • 水热处理温度对马尾松早材与晚材拉伸蠕变行为的影响

      黄鹤, 李珠, 蒋佳荔, 李媛
      2025, 39(1): 22-29. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024073
      水热处理温度对马尾松早材与晚材拉伸蠕变行为的影响
      摘要:在不同温度水平下开展饱水马尾松(Pinus massoniana)同一生长轮内早材与晚材拉伸蠕变行为的对比研究,在生长轮尺度上揭示饱水木材的拉伸蠕变特性,并运用Burger模型对饱水早材与晚材的拉伸蠕变特性进行模拟预测。结果表明:任一温度水平下,无论沿轴向还是弦向拉伸时,饱水早材比晚材更易发生瞬时弹性变形与黏弹变形;在30~80 ℃温度范围内,饱水早材与晚材的瞬时弹性变形受温度影响不显著,黏弹变形随温度的升高而增大,且晚材的黏弹变形对温度变化较为敏感,拉伸蠕变初始阶段所需时间较短。Burger模型可以模拟饱水早材与晚材沿轴向与弦向的拉伸蠕变过程,拟合的决定系数(R2)大于0.956。  
      关键词:饱水木材;早材;晚材;温度;瞬时弹性变形;黏弹变形;Burger模型   
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      更新时间:2025-03-26
    • 两种北美栎树基本密度的径向变异及预测研究

      张文涛, 汪阳东, 李伟, 熊仕发, 施翔, 吴立文
      2025, 39(1): 30-36. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024095
      两种北美栎树基本密度的径向变异及预测研究
      摘要:以国外引种舒氏红栎(Quercus shumardii)和黑栎(Q. nigra)活立木为研究对象,利用生长锥获取木芯,分析其基本密度径向变异规律,并探究树木针测仪(Resistograph)评估两种木材不同部位基本密度的可行性。结果表明,两种栎树的生长轮宽度从髓心至树皮方向呈下降趋势,基本密度从髓心至树皮方向呈上升趋势;利用Resistograph检测的平均振幅值可对舒氏红栎和黑栎木材的基本密度进行评估,拟合结果均达到统计学上的显著水平,且二者均是近树皮段的拟合度较高,舒氏红栎的相关系数为0.821,黑栎的相关系数为0.743。研究结果可为间接评估舒氏红栎和黑栎木材基本密度提供理论依据。  
      关键词:舒氏红栎;黑栎;基本密度;Resistograph;拟合效果;生长轮宽度   
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      更新时间:2025-03-26
    • 桐油基自修复木器涂层的构建及其界面特性

      王钟, 熊鹏飞, 李敏, 陈小龙, 汪钟凯
      2025, 39(1): 37-46. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024115
      桐油基自修复木器涂层的构建及其界面特性
      摘要:表面涂饰是提升木制品附加值和使用性能的重要手段,研究开发具有自修复功能的绿色水性木器涂料是实现木材保护和提质增值的有效途径。以桐油为原料,通过油脂分子功能化可控合成及定向调控制备木器用生物基水性聚氨酯涂料,实现木质材料表面涂层的强化、高黏附界面和自修复功能集成。利用桐油脂肪酸长碳链段的疏水效应,有效降低聚氨酯体系中分子水敏感性,改善涂层耐湿黏附性能;侧链共轭双键的氧化交联特性可赋予涂层良好的自固化效能;采用硼酸酯键封端为聚氨酯网络结构提供动态响应单元,实现水性涂层在室温环境下高效自修复。通过系统研究涂层及其与木材间的界面特性,包括本体力学强度、界面黏附、耐磨性等,阐明涂层与木器表面之间相互作用的微观机制,结果表明:制备的桐油基水性聚氨酯乳液具有稳定且均一的分散特性,其Zeta电位绝对值均在30 mV以上;当引入纳米纤维素添加量为1.0%(质量分数)时,有效提升复合涂层的力学性能(拉伸强度9.3 MPa、杨氏模量11.3 MPa、断裂能19.58 kJ/m2);室温修复效率可达98.4%(以断裂应变为参照);涂饰于木基材表面后表现良好的黏附及耐磨性能,在潮湿环境(RH 95%)下依然具有稳定的界面黏附强度(搭接剪切强度7.1 MPa)。  
      关键词:桐油;水性聚氨酯;木器涂层;自修复;界面黏附   
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      更新时间:2025-03-26
    • 压力和缝隙对正交胶合木胶层和层间剪切性能的影响

      曲家磊, 刘博杨, 张焕民, 李明月, 徐金梅, 任海青, 龚迎春
      2025, 39(1): 47-55. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024093
      压力和缝隙对正交胶合木胶层和层间剪切性能的影响
      摘要:采用真空加压和气囊加压制备欧洲云杉(Picea abies)正交胶合木(cross laminated timber,CLT),先采用层板侧面施胶工艺,分析真空加压方式和气囊加压方式以及不同压力(0.4、0.6和0.8 MPa)对CLT胶层剪切性能的影响;再采用层板侧面不施胶工艺,探究相邻层板缝隙宽度(2、4和6 mm)对层间剪切性能的影响规律,基于声发射信号特征判断CLT层间剪切损伤类型及动态演变特征。研究结果表明:真空与气囊加压压力对CLT胶层剪切强度和浸渍剥离存在显著影响;CLT胶层剪切木材破坏模式主要有靠近胶层木材剪切破坏,中间层沿木射线方向呈不连续破坏,以及早晚材轮界面剪切破坏;当气囊加压压力为0.8 MPa,CLT常温浸渍、煮沸浸渍和真空加压浸渍剥离合格率均达到90%以上。层板缝隙宽度对CLT层间剪切强度存在显著影响,当表层和横向层层板缝隙宽度增加至6 mm时,层间剪切强度相对层板侧面施胶(缝隙宽度0 mm)降低了43.7%,横向层从滚动剪切破坏转变为层板滑移和缝隙处裂纹延展到胶层开裂破坏。声发射(acoustic emission,AE)能量变化能够准确地反映CLT层间剪切损伤演化过程:在形变阶段,AE能量信号较少,木材纤维束发生屈曲,张拉型微裂纹开始萌生;在裂纹扩展阶段,AE累计能量呈现直线上升,高RA(rise time/amplitude)值、低AF(average frequency)值的剪切型裂纹信号增多;在破坏阶段:AE能量信号形成局部峰值,高RA值、低AF值的剪切型裂纹信号占比达到22.31%,CLT破裂形式由张拉型破坏向拉剪复合破坏转变。  
      关键词:正交胶合木;胶层剪切性能;层间剪切性能;声发射   
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      更新时间:2025-03-26
    • 井干式木结构墙体转角节点力学性能研究

      吴宇航, 祝磊, 李晓东, 尹飞, 郭伟
      2025, 39(1): 56-63. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024097
      井干式木结构墙体转角节点力学性能研究
      摘要:以机械弹性模量等级为ME9和ME10的层板为原料,制作不同强度等级的胶合木。依据T/CECS 1400—2023《井干式木结构建筑技术规程》设计并制作井干式木结构墙体转角节点竖向受压试件、节点三点弯曲试件、节点弯剪试件以及节点受弯试件,并进行单调加载试验,研究节点在不同机械弹性模量等级层板和不同加载条件下的破坏模式和承载性能。结果表明:使用ME9等级材料制作的节点试件在竖向受压、节点三点弯曲和节点弯剪工况下的承载力,较使用ME10等级材料的试件低20%~30%;在节点的三点弯曲、弯剪和受弯试验中,受破坏的试件节点均呈现脆性破坏的模式。试件破坏裂缝的起点大多出现在节点的开槽位置,节点开槽的位置和深度对于节点的承载力有一定影响。  
      关键词:井干式木结构;墙体转角;胶合木;承载性能;破坏模式   
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      更新时间:2025-03-26
    • 高效液相色谱法测定防腐材中嘧菌酯含量的方法研究

      张景朋, 邵闯, 蒋明亮
      2025, 39(1): 64-70. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024076
      高效液相色谱法测定防腐材中嘧菌酯含量的方法研究
      摘要:为实现防腐处理材中嘧菌酯(azoxystrobin)含量的准确快捷检测,首先建立嘧菌酯的高效液相色谱(HPLC)分析方法(紫外检测器及C18反相色谱柱,V(甲醇)∶V(水)=3∶1为流动相,流速0.8 mL/min,检测波长220 nm),然后利用超声波提取木/竹材中的防腐剂,并优化提取的条件。结果表明:嘧菌酯在质量浓度10 ~ 120 mg/L的范围内,标准曲线的决定系数为0.999 7,线性相关性显著,分析样品的变异系数为1.39%和1.55%,样品的回收率为96.5% ~ 101.6%。在优化的超声波提取条件下:溶剂配比为v(甲醇)∶v(水)=8∶2,提取时间60 min,2个载药量水平,辐射松(Pinus radiata)、马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolata)、和107杨(Populus×euramericana cv.‘74/76’)防腐木中嘧菌酯的回收率为95.5%~99.6%,标准偏差在0.8% ~ 3.8%范围内;毛竹(Phyllostachys edulis)提取回收率为84.4%和88.3%。本方法可用于检测处理材中嘧菌酯的含量,前处理步骤简便快捷,分析结果准确度高,重现性好。  
      关键词:嘧菌酯;超声波提取;高效液相色谱;防腐材   
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      更新时间:2025-03-26
    • 基于MES的数字化门扇生产系统设计及其应用

      韩本浩, 吴智慧, 冯鑫浩, 张小平, 徐峰
      2025, 39(1): 71-79. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024108
      基于MES的数字化门扇生产系统设计及其应用
      摘要:木门产品品类多样、生产工艺复杂,许多木门企业面临制造成本不断增加、生产效率难以提升、企业利润率持续下降的困境。本研究以某木门定制家具企业(简称H企业)实木复合门的门扇车间为对象,对企业现有的门扇制造模式进行实地调研和分析,根据H企业管理和信息化需求,综合考虑企业发展和投资回报比等多种因素,从车间现状与存在问题出发,设计数字化门扇生产系统,并调试运行4个月。结果显示,数字化门扇生产系统使H企业门扇生产的产能从月均5 856樘门扇提升至月均9 144樘,提升56.15%;效率从平均每人每天生产6.42樘门扇提升至11.91樘,提升85.51%;每樘门扇的人工成本从48.66元降至25.20元,降低48.21%;一次生产合格率提升约5%。研究为木门企业构建数字化门扇生产系统,实现门扇设计生产一体化提供参考。  
      关键词:木门;门扇;MES;数字化;生产系统   
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      更新时间:2025-03-26

      讨论与建议

    • 我国阻燃木质材料及其制品发展的思考

      彭晓瑞, 吴玉章, 屈伟, 施海东
      2025, 39(1): 80-88. DOI: 10.12326/j.2096-9694.2024070
      摘要:随着国家对消防安全的不断重视,木质材料及其制品阻燃性能的提升愈发重要,阻燃产品的开发和应用具有很强的研究与应用价值。本文剖析我国阻燃木质材料及其制品的行业现状,阐明我国阻燃木制品在生产工艺、产品质量、检验方法等方面存在的主要问题,并从技术开发、标准规范、政策监管等方面提出建议,以期促进我国阻燃木质材料及其制品产业的高质量发展。  
      关键词:木质材料;木制品;阻燃;实现方式   
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      更新时间:2025-03-26
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