1、.：.；木質(zhì)資料研討現(xiàn)狀與開展趨勢木材由裸子植物和被子植物的樹木產(chǎn)生，具有豐富的生物多樣性。樹木生長是一個復(fù)雜而協(xié)凋的生物化學(xué)過程，經(jīng)過光能利用二氧化碳、水分和礦物等使本身發(fā)育成一個粗大的有機體，木材就是樹木營養(yǎng)生長的主要產(chǎn)物。木材的構(gòu)成是吸收二氧化碳、固碳并釋放氧氣的過程，有利于改善生態(tài)環(huán)境。木材作為傳統(tǒng)的資料，不斷為人類所利用。隨著自然資源和人類需求發(fā)生變化和科學(xué)技術(shù)的提高，木材利用方式從原始的原木逐漸開展到鋸材、單板、刨花、纖維和化學(xué)成分的利用，構(gòu)成了一個龐大的新型木質(zhì)資料家族，如腔合板、刨花板、纖維板、單板層積材、集成材、重組木、定向刨花板、重組裝飾薄木等木質(zhì)重組資料，以及石膏刨花板、

2、水泥刨花板、木塑復(fù)合資料、木材金屬復(fù)合資料、木質(zhì)導(dǎo)電資料和木材陶瓷等木基復(fù)合資料。木質(zhì)資料在建筑、家具、包裝、鐵路等領(lǐng)域發(fā)揚著宏大的作用。在不可再生資源日益枯竭、人類社會正在走向可繼續(xù)開展的今天，木材以其特有的固碳、可再生、可自然降解、美觀和凋節(jié)室內(nèi)環(huán)境等天然屬性，以及強度-分量比高和加工能耗小等加工利用特性，將為社會的可恃續(xù)開展做出顯著奉獻。與其他資料相比，木材具有多孔性、各向異性、濕脹干縮性、熄滅性和生物降解性等獨特性質(zhì)，如何更好地利用這些特性和最大限制地限制其副作用，是木材科學(xué)家和工程技術(shù)專家長期努力處理的主要問題。近年來林學(xué)家也積極參與木材科學(xué)研討，從樹木的遺傳學(xué)角度認識和改良木材的根

3、本特性。、木質(zhì)資料的研討現(xiàn)狀木質(zhì)資料的研討開發(fā)與資源、經(jīng)濟和環(huán)境的開展親密相關(guān)，木材學(xué)、木材化學(xué)加工學(xué)、木制品先進制造技術(shù)、木基復(fù)合資料、木質(zhì)重組資料、木質(zhì)生態(tài)環(huán)境資料和木構(gòu)造工程學(xué)等研討領(lǐng)域比較活潑。1.木材學(xué)木材學(xué)主要是用生物學(xué)實際研討樹木生長的技術(shù)問題，重點研討木材材質(zhì)、材性與生物構(gòu)成和加工利用的關(guān)系。在提高木材構(gòu)成速度的根底上，重點研討分子遺傳標志、木素基因轉(zhuǎn)移、木素構(gòu)成基因分別和克隆、木材主要性質(zhì)的基因定位、木材纖維分子數(shù)量遺傳學(xué)等遺傳改良技術(shù)，提高木材根本性質(zhì)的遺傳穩(wěn)定性；研討樹木立地條件、初植密度、施肥、間伐、修枝等樹木生長改良條件對木材性質(zhì)和質(zhì)量的影響；研討木材生長應(yīng)力的構(gòu)成和

4、釋放；以及研討開發(fā)立木染色和方形樹的培育技術(shù)。隨著木材資源從以天然林為主向人工林轉(zhuǎn)變，竹材、藤材和其他禾本、草本植物資源已成為木材資源的重要補充，因此，必需運用先進的科學(xué)實際和方法，深化研討木材的微觀構(gòu)造、成分及其與性能的關(guān)系，為開發(fā)新的生物資料奠定科學(xué)根底。重點研討領(lǐng)域有：人工林木材的幼齡材與天然林木材的成熟材的比較生物學(xué)、比較解剖學(xué)、比較物理學(xué)、比較化學(xué)和比較力學(xué)；植物資料的根本特性與細胞璧超微構(gòu)造的關(guān)系；與藻類、菌類細胞壁的構(gòu)成和分解有關(guān)的各種酶的分布和調(diào)理；定量化研討木材植物組織特征；木材生物活性物質(zhì)的抗菌性、抗蟲性、抗癌性、香味，對動物的生理作用和藥理作用，對無機礦物資料的促凝和緩凝

5、作用，可生物降解性。如用熱成像方法研討木材應(yīng)力-應(yīng)變分布、水分-應(yīng)變的關(guān)系以及木質(zhì)資料均勻性；用非線性實際研討木材流體流動機理；用輥壓水壓和熱定型技術(shù)，對軟質(zhì)木材進展硬化定型處置；用計算機視覺技術(shù)對木材分等級、檢測木材外表質(zhì)量和缺陷；開發(fā)無損檢測技術(shù)，提高變異性較大的木材的運用平安性；用射線成像方法檢測木材蟲害程度和防蟲效果；用動力學(xué)方法檢測木材的彈性力學(xué)性質(zhì)；用紅外線檢測方法監(jiān)測城市古樹的穩(wěn)定性等。2.木材化學(xué)加工學(xué)木材化學(xué)處置方法研討特別注重平安性和經(jīng)濟性，綜合思索毒性、效能、溶解性和適用性，從木材的運用前處置延伸到加工前處置和運用后修復(fù)。重點研討的領(lǐng)域有：無毒抗流失硼制劑的固著性，開發(fā)快

6、速透人型低有機揮發(fā)物的水基殺蟲劑和殺菌劑膏劑、乳液、硼棒、蒸氣等方式；研討透氣性木材涂料；提煉并合成木材天然防腐劑；引人生物防護技術(shù)，研討木材共生菌對木腐菌的抑制造用；木質(zhì)防火資料從難燃擴展到準不燃。木材化學(xué)利用技術(shù)擴展到氣化、液化、塑化、化學(xué)改性、漂白、染色，以及木材成分的利用及非木材植物資料的利用。重點研討植物高分子的構(gòu)造和物理性能的關(guān)系；酶在植物資料轉(zhuǎn)換中的作用；纖維素和木素均為碳水化合物，將大分子裂解為人體酶可降解的小分子，有能夠開發(fā)出新的木本飼料；將木素進展堿抽提和酸中和后，可以制取木素碳纖維圖1；用強酸、酚類或多烴基醇使木材液化，可以充分利用廢棄木材，其產(chǎn)物可以作為多涇基化合物直接

7、制蚤新的可生物降解的泡沫資料和酚醛樹脂，部分取代石油產(chǎn)品，具有可生物降解的優(yōu)點。3.木制品先進制造技術(shù)木制品先進制造技術(shù)在傳統(tǒng)的木材機械加工學(xué)根底上，不斷吸收機械、電子、信息及現(xiàn)代化管理技術(shù)等領(lǐng)域的成果，學(xué)科延伸擴展到木制品產(chǎn)品設(shè)計、制造、消費、檢測、管理和效力等全過程，廣泛采用機器人、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、計算機數(shù)控加工中心、矯捷制造技術(shù)、柔性消費技術(shù)等先進制造技術(shù)。以計算機支持的仿真技術(shù)為前提，對木制品的設(shè)計、加工、裝配等全過程進展一致建模。在產(chǎn)品設(shè)計階段，實時、并行地模擬出產(chǎn)品末來的制造全過程及其對產(chǎn)品設(shè)計的影響，預(yù)測產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品消費技術(shù)、產(chǎn)品的可制造性，從而更有效、更經(jīng)濟

8、、柔性靈敏地組織消費，使工廠和車間的設(shè)計與規(guī)劃更合理、更有效，以到達產(chǎn)品的開發(fā)周期和本錢的最小化、產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的最優(yōu)化和消費效率最高化。采用計算機數(shù)控技術(shù)、機器人技術(shù)和邏輯過程控制技術(shù)的木制品柔性消費技術(shù)，60內(nèi)可改動設(shè)計款式，6天內(nèi)可推出新產(chǎn)品，對滿足末來市場多樣化和個性化消費對小批量多種類產(chǎn)品的需耍具有重要意義。4.木基復(fù)合資料學(xué)木材是天然資料，運用范圍受本身物理力學(xué)性質(zhì)的限制。木板、木條、單板、刨花或纖維等木材組元與有機高分子、無機非金屬或金屬等加強體或功能體復(fù)合組成木基復(fù)合資料，包括木材橡膠層積復(fù)合地板、木材單板玻璃纖維鋁三元復(fù)臺資料、石膏刨花板、水泥刨花板、木纖維合成纖維復(fù)禽資料、注

9、塑型木粉塑料復(fù)合資料圖2、木質(zhì)導(dǎo)電資料和木材陶瓷等。這些木基復(fù)合資料具有原始木刺沁.。所不具備的新的物理力學(xué)性能。當(dāng)前的研討重點是木基復(fù)合資料的成分、構(gòu)造、工藝、性質(zhì)和行為之間的關(guān)系以及界面特性，按照產(chǎn)品最終用途要求的性能進展資料設(shè)計和制造。研討開發(fā)木塑復(fù)合資料，如合成高分子木粉木材纖維、木材刨花、木材單板等復(fù)合資料的目的是降低本錢、添加柔性和可循環(huán)利用性、加工性、靈敏設(shè)計性和提高強度。研討領(lǐng)域有：木材高分子復(fù)合資料的阻尼特性以及相溶劑和偶聯(lián)劑對復(fù)合資料的二次力學(xué)性能的影響；利用超臨界流體處置技術(shù)和等離子體處置技術(shù)提高木材塑料界面反響性能；運用反向氣相色譜，研討控制木材纖維高分子復(fù)合資料界面構(gòu)

10、造和性質(zhì)的根本物理化學(xué)參數(shù)，利用紫外光、鉆60輻照源、廬射線和射線使高分子單體與木材發(fā)生交聯(lián)反響，研討木材與其他資料的復(fù)合制造實際和性能評價。木基復(fù)合資料研討的另一個前沿是木質(zhì)資料的功能化，大致可分為填充、混雜、復(fù)合和外表覆蓋等方法，如將導(dǎo)電性填料填充到木材中，將導(dǎo)電性短纖維與木材纖維或木粉混雜和復(fù)合。還可將導(dǎo)電性纖維與木纖維混雜勝利能紙，使紙張的全部、外外表或內(nèi)部成為延續(xù)相乎面選擇性導(dǎo)電資料。將小木片鍍鎳后模壓，可制成曲面選擇性導(dǎo)電資料，電磁波屏蔽效果可達4070dB以對頻率1.5GH.電磁波的屏蔽效能20dB為例，可將電磁波干擾或污染強度衰減90，體積電阻率可達0.15-5.9實體木材普通

11、為1081011數(shù)量級。研討開發(fā)木質(zhì)屏蔽功能復(fù)合資料，在9kHz1.5GHz的范圍內(nèi)減少室內(nèi)電磁污染，有利于實現(xiàn)其環(huán)境認證如ISO14000和平安認證如CE標志，添加木質(zhì)板材產(chǎn)品的附加值，在室內(nèi)裝修、辦公用家具、公共湯所等運用領(lǐng)域有寬廣的前景。木材陶瓷是用木質(zhì)資料與熱固性樹脂制成的復(fù)合資料在高溫絕氧條件下燒結(jié)而成的多孔性碳素資料，具有新的功能。木材陶瓷的燒結(jié)溫度和溫升速度與其力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，木材陶瓷資料的靜曲強度到達27MPa木材為29183Mpa，彈性模量到達7.5Gpa(木材421GPa。木材陶瓷資料隨著烷結(jié)溫度的提高，從絕緣體過渡到導(dǎo)體，比重為0.71.0木材為0.241.13，可取代傳統(tǒng)

12、的鐵氧體電磁屏蔽資料，也可作為遠紅外發(fā)熱資料和吸收資料波長為4.022.0um放射能為黑體的80，還可作為無光滑滑動部件摩搽系數(shù)為0.10.15，布氏硬度可達60MPa，并具有易加工制造，高強、優(yōu)良的摩搽和磨耗特性，以及自含光滑油、耐腐蝕和低密度為鋼的1/91/13特性等。5.木質(zhì)重組材利隨著大徑級木材的減少和木材運用性能要求的提高，原始木材的天然特性難以滿足需求。將木材加工成木板、木條、單板、刨花或纖維等組元，利用現(xiàn)代技術(shù)將木材組元重組為新型木質(zhì)資料，如膠合木梁、單板層積材、定向成材、膠合板、重組裝飾薄木、單板層積中空圓柱材、定向刨花板、刨花板和纖維板等，這種木質(zhì)重組資料具有原始木材所不具各

13、的幾何性能、同一性、均勻性和曲面成形性。木質(zhì)重組資料研討的重點是：消費過程最優(yōu)化，對定向刨花板的板坯鋪裝進展計算機模擬，建立性能預(yù)測數(shù)學(xué)模型，由性能本錢比來決議消費工藝和原資料的選用；木質(zhì)重組資料正在取代大斷面實木部件，其主要工程性能如強度和耐久性除了與木材組元有關(guān)外，還與膠粘物質(zhì)的本身性質(zhì)和固化形狀有關(guān)，運用碳13CPMASNMR，可有效地提示木材膠粘劑膠合界面的分子構(gòu)造和己固化膠粘劑的動力學(xué)特性；建Nonte Carlo模型，深化對大片刨花板板坯內(nèi)部構(gòu)造和相關(guān)性能的了解；運用復(fù)合資料實際預(yù)測木質(zhì)重組資料的強度和韌性；改善木質(zhì)重組資料的耐火性、強度和尺寸穩(wěn)定性。6.木構(gòu)造工程學(xué)木構(gòu)造工程學(xué)w

14、ood engineering 深人研討木質(zhì)資料的性質(zhì)property和行為performance之間的關(guān)系。重點研討木構(gòu)造的振動、疲勞、接合和老化性，如木棚破壞機理及木質(zhì)構(gòu)造資料的強度預(yù)測；木質(zhì)資料的天然耐久性和蠕變性；木材的彈塑性變形與強度；木構(gòu)件銜接強度與應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；木材機械銜接構(gòu)造性能；木刺膠合構(gòu)件的連結(jié)方法；鋼筋與膠合木梁銜接性能；木構(gòu)件結(jié)合部位的耐火性能；木構(gòu)造耐久性要素在地震條件下的行為；鋁箔蜂窩夾芯膠合板作為輕體絕緣天花板的性能；大型木構(gòu)件燃烷性能和承載性能。.木質(zhì)生態(tài)環(huán)境資料學(xué)木質(zhì)生態(tài)環(huán)境資料學(xué)主耍研討木質(zhì)資料及其工程技術(shù)與自然環(huán)境間的關(guān)系。重點研討開發(fā)：木材和木制品干凈消

15、費加工技術(shù)，降低或徹底消除游離甲醛的EO級脈醛樹脂膠木質(zhì)重組資料，開發(fā)不含游離甲醛的異氰酸醋膠和改性豆膠木質(zhì)資料，木材防腐處置的環(huán)境協(xié)調(diào)性技術(shù)，木材加工過程產(chǎn)生的廢水和廢液的回收利用，木質(zhì)資料加工制造過程中產(chǎn)生的有機揮發(fā)物VOC的利用和處置。木材環(huán)境學(xué)特性研討引人注目。主要研討木材新的本身特性，如以木材的顏色、光澤、紋理、節(jié)子等表征的視覺特性，以木材冷暖感、軟硬感、平滑感等表征的覺得特性，以及聽覺特性和心思學(xué)特性等；木質(zhì)資料的建筑環(huán)境特性，如木質(zhì)地板資料的隔音性和緩沖性，木質(zhì)資料對溫度和濕度的調(diào)理性，木質(zhì)住宅居住環(huán)境對衛(wèi)生害蟲的影響，木質(zhì)資料在住宅、大型建筑物和家具上的適用性，木質(zhì)資料運用在住

16、宅、家具和室外對環(huán)境的影響等；以及大氣污染和酸性沉降物對木材構(gòu)成的影響。開展木材和木制品的壽命周期環(huán)境評價，建立木材工業(yè)ISO4000環(huán)境管理體系，研討廢棄木材循環(huán)利用和開發(fā)新型生態(tài)環(huán)境資料也是當(dāng)前的研討熱點。主要研討利用化學(xué)熱反響和機械作用相結(jié)合，回收利用各種廢棄木質(zhì)資料，制造再生的刨花板、定向刨花板、水泥刨花板、中密度纖維板和地板等新的木質(zhì)資料。這類資料經(jīng)炭化后，可改良土壤、凈化海水、吸附油脂和吸附重金屬，還可制造木質(zhì)藻礁。二、開展趨勢木質(zhì)資料研討的開展與社會、經(jīng)濟和資源、環(huán)境的開展嚴密相關(guān)，新的生長點和交叉點不斷出現(xiàn)，并不斷向其他相關(guān)學(xué)科延伸。這既促進了木質(zhì)資料研討本身的開展，又豐富了森

17、林科學(xué)和資料科學(xué)的內(nèi)涵。概括起來，木質(zhì)資料研討的開展趨勢有四個方面。是木材科學(xué)研討的范圍和對象不斷擴展。從傳統(tǒng)的木材構(gòu)造、物理、力學(xué)、化學(xué)、缺陷和材質(zhì)改良擴展到生物學(xué)、林學(xué)和加工利用學(xué)，研討對象擴展到竹材、藤材及其他禾本、草本植物和藻類植物，木材科學(xué)正向植物資料學(xué)方向開展。二是木質(zhì)資料研討與相關(guān)學(xué)科不斷交叉、浸透，新的學(xué)科增長點不斷出現(xiàn)。木材加工學(xué)與復(fù)合資料學(xué)相結(jié)合，向木基復(fù)合資料學(xué)和木質(zhì)重組資料學(xué)方向開展；木材機械加工學(xué)與先進制造技術(shù)相結(jié)合，向木制品先進制造技術(shù)學(xué)方向開展；木材加工學(xué)與生態(tài)環(huán)境資料學(xué)相結(jié)合，向木質(zhì)生態(tài)環(huán)境資料學(xué)方向開展，木構(gòu)造工程學(xué)與環(huán)境學(xué)相結(jié)合，向木構(gòu)造環(huán)境工程學(xué)方向開展；

18、木材化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)相結(jié)合，向木材化學(xué)加工學(xué)方向開展。三是木質(zhì)資料研討注重運用先進的研討方法和分析儀器，不斷加深對木質(zhì)資料的認識。計算機仿真模擬、隧道掃描電子顯微鏡、固態(tài)與液態(tài)核磁共振儀、計算機圖像分析處置技術(shù)、氣質(zhì)聯(lián)用儀、動態(tài)熱機械分析儀、原子外表力分析儀和模型化合物等的運用以及各類木質(zhì)資料數(shù)學(xué)模型的建立，使研討木質(zhì)資料的成分、構(gòu)造、工藝和性能的關(guān)系和研討木材化學(xué)成分與微生物、酶和其他資料的反響成為能夠。四是木質(zhì)資料研討不但注重其根本性質(zhì)的改良，還注重賦予其新的功能。木材的根本性質(zhì)得到很大的改良，其易腐性、易燃性、尺寸不穩(wěn)定性、各向異性、變異性得到很大改善；木材陶瓷被賦予新的硬度、摩擦性、磨耗性以及遠紅外線放射性和吸收性；木質(zhì)導(dǎo)電資料被賦予新的導(dǎo)電性、電磁屏蔽性和體積電阻率。三、對我國木質(zhì)資料研討的建議木材是一種于可再生資源的傳統(tǒng)資料，生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)性最好，卻時常被人忽視。木材工業(yè)是非常傳統(tǒng)的工業(yè)，但也是現(xiàn)代林業(yè)和現(xiàn)代資料工業(yè)的重耍組成部分，擔(dān)負著向社會提供木質(zhì)資料及其制品、為林業(yè)產(chǎn)業(yè)建立和林業(yè)可恃續(xù)開展提供經(jīng)濟根底的重擔(dān)。1998年，我國政府開場逐漸實施天