1. 研究目的与意义
研究目的：以植物油或者硅油为热介质，对竹重组材进行热处理，提高竹重组材的尺寸稳定性和防霉防腐能力。
研究意义：竹重组材作为一种可再生绿色建筑材料，因其具有加工简单、强重比大、装饰性强等优点被广泛地应用于建筑、家具制造和室内装饰等方面。但与此同时，竹材作为一种天然生物质材料，也存在着一些固有的不良特性，如在湿度变化较大的环境中使用时，尺寸稳定性、耐候耐久性差，容易出现变形、变色和腐朽等问题。这些问题的存在严重制约了其使用范围，直接影响了其产品附加值的进一步提高。该技术的基本思路是在高温、缺氧，热油保护的特定条件下，对竹材进行热处理，是木材内部的半纤维素成分部分分解，淀粉、糖类等营养物质反应、挥发，竹材内部重新形成新的化学键结合，从而达到提高竹重组材尺寸稳定性、耐候耐久性的目的。高温热处理材能被广泛应用于室外装饰建筑材料。室内直接与水接触的材料以及采暖地板的基材使用，使产品附加值得到了极大提高。
2. 国内外研究现状分析
我国目前的木材尺寸稳定性研究仍然集中在采用化学方法方面,超高温热处理木材方面的研究与应用尚未见报道。由于西方发达国家利用隐蔽性强、不易监督和预测的技术性贸易壁垒,充当贸易保护的重要手段,给我国和其他发展中国家对外贸易造成极大的影响,所遭遇的技术性贸易壁垒(绿色技术标准)也在增加。使用环保、安全、无污染材料生产的制品越来越受到世人的追捧,也符合国际上环境与发展的主题。超高温热处理木材正是这样一种无污染、环保、安全且可持续的材料,是人工林木材拓展实木加工利用的有效途径之一,应引起足够重视,促进该项技术的研究与应用,与先进国家在技术上保持同步,从而减少技术性贸易壁垒的限制。超高温热处理技术,可解决木材的尺寸稳定性问题,将极大地促进人工林木材的使用范围,为人工林木材发掘出更大的潜在市场机会。因此,不论是从对外贸易,还是从对人们身体健康及环境保护,都应大力发展无化学药剂处理的木材制品,相信在不久的将来,这一符合环境与发展资源理念的新型材料,在国家的经济建设中将发挥重要作用。
国外热处理木材的研究已经进行了十余年,其工艺特点是处理温度都接近或高于200℃,介质为低氧含量的惰性气体、水蒸气或油。热处理后木材吸湿性能下降,干缩及湿胀可下降达50%以上,因此,极大地改进了木材的尺寸稳定性;热处理木材的平衡含水率减小约40%以上,吸湿过程变缓,解吸过程加速;木材的耐生物侵害性得到很大改善。热处理木材在室外使用时,表现出极低的吸水性能,较少的开裂及较高的抗霉性能。但处理材的mor及moe、抗冲击性、表面硬度及表面耐磨性等有所降低。
德国公司采用油作为介质来处理木材。油可以用菜籽油、亚麻子油或葵花籽油、大豆油等植物油,还可以使用塔尔油。这些油可以相互混合使用,但为了保证传热均匀,一般都是单独使用。根据每种油因受热而引起的不同稠度,工艺中应采用不同的处理温度,一般来说在220℃处理木材,可以得到最好的耐久性能和油最小消耗量。整个处理过程由计算机控制。在加工处理过程中油介质可以提供一个均匀的热量传导,并且很好地保证了木材与空气完全隔离,此外油中保存了大部分的过程热,在进行连续操作时加工过程的能量需求量低。处理过程中,不但在木材中心热量保持2～4h非常必要,而且适当延长升温和降温时间也是很必要的。例如在220℃,处理云杉可以得到ii级质量(standarden335-1),对于松树200℃就足够了。用热油处理的木材硬度不变,然而当温度在220℃时,强度减少30%;尺寸稳定性提高40%。就着漆性来说,水溶性丙烯酸涂料在热油处理材的效果要比热空气热处理材的好。就生产成本来说,处理1m3的云杉大约为60～90=c。热油处理后的木材具有一定的油烟气味,低温处理木材颜色略呈浅褐色,高温处理木材颜色呈深褐色,处理后的木材表面光滑平整,无污渍,2年的风化时间中,水溶性丙烯酸油漆和醇酸性油漆均表现出较好的着漆性,2年后,涂在油热处理材表面上的油漆和清漆的结合性要比涂在空气热处理材表面上的2种物质的结合性好得多。没有处理的木材纤维饱和点一般为29%,在220℃处理4h,木材的纤维饱和点仅为14%(rappetal.,2001)。一般来说,任何树种都是可以用此工艺处理的。但就目前来说,处理的木材主要是挪威云杉和苏格兰松。油用量约为处理1m3云杉需要20～60kg,处理松树时油量要更多一些。加拿大也对油热处理木材进行了研究。wang(2005)分别用豆油、棕榈油做介质,在200℃和220℃对白云杉分别处理2h和4h,研究结果表明:热处理能够显著提高木材的抗吸湿、抗腐性及抗霉菌性。棕榈油处理后木材的抗吸湿效果高于豆油处理的效果,但就木材的抗腐性和抗霉菌性来说,豆油处理的效果要好于棕榈油。处理后木材的质量损失率低于20%。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：以植物油或者硅油为热介质，将不同规格的竹重组材放入热油介质中，在一定压力和温度下处理3~5小时，然后在真空压力下脱油，然后检测竹重组材的力学强度、尺寸稳定性等性质，以及化学成分的变化，研究不同油热处理工艺对竹重组材性能的影响。
研究计划：2016.012016.02收集资料，完成综述及开题报告；
2016.032016.04完成实验，记录实验数据并进行分析；
4. 研究创新点
1、本次课题研究，切入口小，研究的着手点明确，思路清晰，为日后的实验方法指明了方向；
2、本次课题研究需配合高精密仪器，与时俱进，突显了实验的可靠性。
