蒙脱土改性杨木板材的工艺研究I：浸渍改性处理工艺

PHAM TUONG LAM，王新洲，邓玉和，蒋姗姗，CAO QUOC AN，董葛平，TRAN MINH TOI,3

（1.南京林业大学 材料科学与工程学院，江苏 南京 210037；2.越南林业大学，越南 河内；3.东北农林科技学院，越南 凉山）

蒙脱土改性杨木板材的工艺研究I：浸渍改性处理工艺

PHAM TUONG LAM1,2，王新洲1，邓玉和1，蒋姗姗1，CAO QUOC AN2，董葛平1，TRAN MINH TOI1,3

（1.南京林业大学 材料科学与工程学院，江苏 南京 210037；2.越南林业大学，越南 河内；3.东北农林科技学院，越南 凉山）

采用纳米蒙脱土浸渍改性普通杨木板材，提高板材的密度、力学性能以及尺寸稳定性。试验结果表明，改性处理后板材的密度、尺寸稳定性和各项力学性能都得到了显著提高，最佳改性工艺条件为：预压缩率为30%、预压温度为70℃、浸渍液浓度为4%、浸渍时间为120 min。蒙脱土不仅均匀分布于杨木内部，还与木材组分发生交联反应。与杨木素材比，处理材的刚度增加了10.92%，热稳定性能也得到显著提高。纳米蒙脱土改性处理杨木板材为地板行业提供了良好的新型材料，扩大速生低质杨木材料的使用范围。

杨木；预压缩；浸渍改性；纳米蒙脱土

中国是世界地板产业大国，生产、消费和出口量均居世界第一。2010年，该国家地板行业处于销量恢复性增长阶段，地板销量约4亿m2，同比增长9.6%，地板产能超过5亿m2[1]。随着人们生活水平的提高，绿色环保、回归自然的消费观念的普及，实木地板已经成为人们地板装饰材料的首选[2]。然而随着全球性天然林资源的逐渐减少和各国对生态环境保护的日益重视，可利用的珍贵优质树种愈来愈少，人工林速生材利用已成为解决当今不断增长的木材需求和资源相对不足矛盾的重要途径[3-4]。如何高效利用低质速生木材替代优质木材生产出高附加值产品已成为科技工作者研究的热点。

纳米科学技术一般指在纳米尺度（1～100 nm之间）上研究物质的特性和相互作用以及利用这些特性开发新产品的一门学科和技术[5]。蒙脱土是一种由纳米级厚度的硅酸盐片层构成的粘土矿物，最简单的化学成分为 Al2O3·4SiO2·3H2O[6]。蒙脱土的结构特征使其具有良好的膨胀性、悬浮液性以及离子可交换性，其纳米片层刚度大、平面取向，具有良好的水、热阻隔特性，因此广泛的运用于有机化合物的改性、复合材料的制备中[7-8]，但在木材工业利用还仅仅处于探索阶段。木材本身对纳米微粒、纳米管、纳米棒、纳米层等纳米结构单元具有可容纳性[9]。蒙脱土填充于木材细胞壁内可使其处于永久充胀状态，减少内部膨胀量及其向外部尺寸的传递，进一步提高木材尺寸稳定性。由于木材/蒙脱土纳米复合体系中的无机相呈纳米结构分散，因此，在少量蒙脱土填充下纳米尺度效应可能使木材强度大幅度提高，成为一种新型高性能工程材料。

本研究采用先进的纳米技术，在压缩产生的内应力作用下将纳米蒙脱土浸渍到杨木表层中，旨在提高杨木的力学性能以及尺寸稳定性，扩宽速生杨木在实木地板领域的应用，不仅可以促进实木地板行业的发展，同时对促进人工林种植的良性发展，降低对木材进口的依赖性具有重要的现实意义。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

速生杨木，取自江苏泗阳；纳米蒙脱土，购于浙江丰虹新材料股份有限公司。蒙脱土含量96%～98%，米白色粉末，径厚比200，干粉粒度99.9%通过200目，叠层厚度小于25 nm，表观密度0.25～0.35 g/cm3，含湿量小于3%。将纳米蒙脱土粉状分别配制成3%、4%、5%的蒙脱土水溶液。

1.2 试验方法

1.2.1 纳米蒙脱土-杨木浸渍处理工艺

板材准备：速生杨木锯剖成板材，经刨削。试件的尺寸（长×宽×厚）为400×110×（20、22、25）mm，试件厚度根据10%、20%、30%的压缩率来制备。

研究中利用板材在预压过程中内部形成内应力，该内应力在回弹释放时产生吸附力，从而将蒙脱土浸渍液吸附进木材表层。研究以预压压力、预压时间、蒙脱土分散浓度、处理时间为影响因素，设计单因素试验，进行浸渍处理。

将刨削好的杨木板材置于温度为30℃、50℃、70℃、90℃和120℃的热压机内，根据设定18 mm的厚度进行预压处理，压力为3～5 MPa，热压时间为2 min左右；压缩好的板材立刻置于蒙脱土溶液中进行浸泡处理，浸渍液浓度为3%、4%和5%，浸渍时间为60 min、90 min、120 min和1 h；取出来的板材在60℃低温进行干燥处理；干燥至板材含水率为12%～15%，并进行各项性能测试，确定最优的处理工艺参数。

1.2.2 物理力学性能的测定

本试验根据GB/T 1941-2009《木材硬度试验方法》和GB/T 17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的规定，测量其静曲强度（MOR）、弹性模量（MOE）、密度、和硬度；根据GB/T 18103-2000《实木复合地板》的规定测试板材的回弹率。

1.2.3 微观结构

以杨木素材和最佳处理工艺制得的蒙脱土-杨木复合板材为试样，每种选取4块，分别进行切削垂直纹理方向的横截面，使表面平整光洁，试样的长、宽＜10 mm，试样厚度＜5 mm。将处理好的试样进行干燥处理，对干燥后的样品进行喷金镀膜处理，利用FEI Quanta 200(FEG)型扫描电镜对样品进行观察。其环境真空模式 3.0 nm @ 30 kV，加速电压200 V ～ 30 kV，连续调节，样品台移动范围X=Y=50 mm。

1.2.4 剖面密度梯度测试

将杨木素材和蒙脱土-杨木复合板材锯剖成尺寸为50×50×20 mm（长×宽×厚）的试件。各取3个试件。并用剖面密度测量仪测量试件的剖面密度分布。使用仪器为德国EWS公司生产的DENSE-LAB X剖面密度测量仪，其测量原理是利用X射线扫描，测量精度为量程的±0.5%。

1.2.5 红外光谱测试

以杨木素材和蒙脱土-杨木复合板材为样品，各取3组。样品长、宽、厚的尺寸为30×10×1 mm，切成薄片后的试件进行干燥处理；将取蒙脱土原土样品经过干燥处理。分别采用NICOLET380型博里叶红外光谱仪对各样品进行红外光谱测试，扫描次数为128次，分辨率为16Hz，波数范围在500～4 000 cm-1之间。

1.2.6 动态热机械分析（DMA）

将杨木素材和蒙脱土-杨木复合板材分别加工成尺寸为60 mm×8 mm×2 mm的试样，用于动态力学性能分析，试样含水率为7%～10%。采用NETZSCH DMA 242动态热机械分析仪分别测试各试件的动态力学性能，各测3个试样。该仪器频率范围0.01～100 Hz，载荷范围0.01～16 N，温度范围-170～600℃，模量测试范围10-3～106MPa。试验采用3点弯曲，温度范围为12～230℃，最大动态力6 N，升温速度5℃/min，空气介质，频率为10 Hz。

2 结果与分析

2.1 复合处理工艺因素对板材性能的影响

2.1.1 浸渍浓度对杨木复合板材力学性能的影响

从图1A、B、C可以看出，压缩浸渍后板材的各项力学性能均高于杨木素板，且其随着压缩率的增加而增大。当预压缩率为30%、浸渍液浓度范围0%～4%时，板材的MOE、MOR和表面硬度分别从8 029 MPa、92.45 Mpa、2 213.7 N升到10 673.42 Mpa、116.02 MPa、3 659.70 N，分别增加了24.77%、20.31%、39.51%。

在0% ～ 4%的浸渍浓度范围，随着浸渍液浓度的升高蒙脱土-杨木复合板材的MOE、MOR和表面硬度呈上升的趋势。当浸渍浓度为4%、压缩率为30%板材的各项力学性能达到最大值。在浸渍液浓度高于等于5%时，板材的各项力学性能出现下降趋势。在压缩率为30%、浸渍浓度从4%升到5%时，板材的MOE、MOR和表面硬度分别下降了1 949.99 MPa、11.08 Mpa和422.3N 。下降幅分别为18.27%、9.55%和10.57%。这是由于浸渍液浓度为5%时，纳米蒙脱在水中的比例过大，导致纳米蒙脱土不易溶于水中，溶液中出现未完全溶化的蒙脱土乳沉，使纳米蒙脱土不易渗透进板材表面，与4%的浸渍浓度相比，板材的各项力学性能出现了下降的趋势。说明浸渍液浓度是影响复合板物理力学性能的重要因子之一。当浸渍液浓度为4%时，压缩率范围0%～30%板材的MOE、MOR和表面硬度分别从 7 118.9 MPa、88.70 MPa、2154 N增加到10 673.42 MPa、116.02 MPa、3 659.70 N， 增加 幅为 33.3%、23.54%、41.14%。由于预压缩时板材内部产生内应力（吸附力），压缩率越大吸附力的产生越强，导致板材的吸附能力增强，蒙脱土溶液渗透进木材表面越为明显。

图1 浸渍浓度对不同压缩率杨木板材力学性能的影响Fig.1 The in fluence of soaking concentration on the properties of MMT- poplar composite board

2.1.2 浸渍时间对复合杨木板材力学性能的影响

以预压温度为70℃，压缩率为30%、20%、10%、0%，浸渍液浓度为4%，浸渍时间设定为60 min、90 min、120 min和24h为条件进行试验。

从图2中可知，不同压缩率的板材在浸渍过程中随着浸渍时间的延长其MOE、MOR和表面硬度呈上升的趋势。预压缩率的增大使板材的各项物理力学性能随之也上升，板材的预压缩率为30%其各项力学性能是最优的。当预压缩率为30%，浸渍时间在60 min～90 min时板材的MOE、MOR和表面硬度分别从8 624.34 MPa、96.42 MPa、2 987.35 N 增 加 到 9 056.82 MPa、100.78 MPa、3 012.47 N，增幅不明显分别是4.77%、4.32%和0.83%。在此预压缩率的条件下，浸渍时间从90 min延长到120 min时，板材的MOE、MOR和表面硬度的增加幅度较为明显分别为15.14%、13.13%、17.68%，该段浸渍时间范围内板材的各项物理力学性能的增加幅度高于前者，这说明在90 min～120 min的浸渍时间之间板材的吸附能力最强，是蒙脱土溶液渗透进木材表面最有效的阶段。从图中还可看出浸渍时间超过120 min时板材的各项力学性能基本没变化，造成这种情况的原因可能是由于木材经过预压缩后，板材本身产生吸附力，该吸附力使蒙脱土溶液更有效渗透进木材表面，但板材预压缩后放入浸渍溶液中在一定的时间内板材的吸附力强度会随着时间的延长而减小，当浸渍时间为120 min左右板材的吸附能力较弱甚至为零使浸渍溶液不易延续渗透进木材。

图2 浸渍时间对蒙脱土-杨木复合板材性能的影响Fig.2 The in fluence of soaking time on the properties of MMT- poplar composite board properties

2.1.3 预压温度对复合杨木板材性能的影响

在压缩率为30%，浸渍液浓度为4%，随着温度的增加，板材的各项力学性能也随之增加见图3A、B、C。预压温度为70℃时，复合板材的的各项力学性能达到最高值，此时MOE、MOR和表面硬度与30℃时的相比分别提高了19.96%、21.45%和16.46%。这是由于预压温度的增加使得板材起到了软化作用，适宜的预压温度有助于木材的软化。预压温度过低板材没有得到足够的软化，进行压缩时，木材细胞壁受外力作用时会严重变形甚至开裂，直接影响到板材的结构其各项力学性能。当预压温度超过70℃后，压缩板材的各项力学性能出现下降趋势。预压温度从70℃升到120℃的阶段，板材的MOE、MOR和表面硬度分别从10 673.42 MPa、116.02 MPa、3 659.70 N下降到9 232.45 MPa、88.00 MPa和2 875.41 N。这是由于在过高的温度条件下进行预压缩，板材在高温处理条件下其内部会有一定的水分蒸发，在浸渍板材的过程中木材里面的水蒸气会从芯层排往表层影响板材的吸附能力。使得纳米蒙脱土溶液不易渗透入到板材。因此，复合板的各项力学性能会有一定的影响。

由图3D可知，随着预压温度的升高，压缩杨木板材的回弹率呈明显上升趋势。预压温度从30℃增大至50℃时，压缩率为30%、20%、10%的板材回弹率分别由61.14%、53.06%和48.29%增加到68.56%、60.45%和57.49%，增加幅度分别为10.82%、12.22%和16.00%。随着温度的升高和压缩率的增加，产生的内应力也随之增大，所以回弹率也增加。而压缩率为30%、20%、10%，温度从50℃增加至70℃时，变化趋势减缓，增幅不明显分别为2.62%、5.85%和7.45%。这是由于随着温度的提高，杨木的塑性逐渐增大，回弹增加的幅度相应减小。本实验中杨木压处理的目的就是使得杨木产生较大的内应力，在回弹时释放应力，产生对改性液的吸附作用。因此，从这个角度分析，选择预压温度为70℃较为合适。

2.2 微观结构分析

杨木素材与蒙脱土-杨木复合板材的显微构造见图4。从图4A1、A2 可以看出，杨木素材管孔细胞腔大，细胞壁较薄，导管壁十分光滑；由图4B2可知，蒙脱土浸渍处理后的杨木复合板材的导管和孔隙中聚集了许多颗粒状物质，片层状的蒙脱土附着与叠加于杨木纤维与细胞壁的表面，并与之紧密结合，这表明蒙脱土片层能够进入到木材微小的孔隙结构之中。部分完全剥离的蒙脱土纳米片层，或紧密附着在杨木管饱的胞壁表面。

实际上，由于木材本身存在着宏孔、微孔、纳米孔等多级孔隙结构，这也就导致了蒙脱土的渗透上的差异性。用于复合的蒙脱土对木材微孔和纳米孔的插层与复合具有较大的选择性与取向性，因此，在复合过程中会形成不同的结合方式，也就最终导致了其在复合木材中存在着被插层、剥离和颗粒状等多种形态。蒙脱土渗透到木材内部，使木材的单位体积的质量有一定的增加，导致其密度增加，木材的细胞壁会增强，使得板材的抵抗外力破坏的能力就有较大地提高，表现在经蒙脱土浸渍后的杨木的表面硬度及各项力学性能都有了明显的提高。此外，由于木材是由纤维素、半纤维素和木质素所组成的有机高分子材料，含有大量的羟基等极性基团，当蒙脱土进入木材的微孔之中时，由于蒙脱土表面也有羟基，因此能附在具有极性基团木材纤维和细胞壁的表面或与之进行键合。所以，速生杨木的性能可以得到一定的改善。

图3 预压温度对蒙脱土-杨木复合板材性能的影响Fig.3 The in fluence of pre-compression temperature on the properties of MMT- poplar composite board

图4 木材及复合板材的显微结构Fig. 4 Microstructure of wood and composite

2.3 剖面密度梯度分析

图5表示杨木素材和浸渍处理后的蒙脱土-杨木复合板材的剖面密度梯度。从图中可以看出，杨木素材剖面密度差异小，而蒙脱土-杨木复合板材的表层密度增加明显。蒙脱土-杨木复合板材的平均密度为0.558 g/cm3，杨木素材的平均密度为0.498 g/cm3，前者比后者提高了10.75%。这是由于蒙脱土-杨木复合的过程中，板材经过预压以及浸渍处理，内部的空隙有一定的减小，加上其表面蒙脱土填充的原因，木材的表层密度显著增加，这是提高蒙脱土-杨木复合板材力学性能的重要原因。此外，蒙脱土-杨木复合板材表层平均密度为0.571 g/cm3，而其芯层的平均密度为0.560 g/cm3，前者比后者高出1.92%。这说明表层和芯层的平均密度有一定的差异。板材表芯层平均密度的差异反映了在预压浸渍的过程中，板材表层蒙脱土物质的深入量高于芯层，蒙脱土的深入量是提高板材平均密度的重要因素。

图5 板材的剖面密度梯度图Fig. 5 The vertical density pro fi le of poplar board

2.4 红外光谱分析

木材进行热处理过程中，木材内部的半纤维素成分部分分解，纤维素、木素在一定温度下也发生变化，游离羟基减少，吸湿性降低，淀粉、糖类等营养物质反应、挥发，木材内部重新形成新的化学键结合，从而达到提高木材尺寸稳定性、耐候耐久性的目的[10]。蒙脱土与木材在纳米尺度上复合，不是两者性能的简单相加，而是产生协同效应，使木材与蒙脱土纳米复合材料具有独特的结构、耐腐、耐磨、阻燃及尺寸稳定等性能[11]。因此，杨木经过蒙脱土浸渍及压缩处理后的板材内部的细胞孔隙结构以及化学羟基会有一定的变化，提高处理后板材的各项力学性能、表面硬度以及降低其吸水性等性能。木材纤维素的结构比较简单，容易获得纯样品和高质量的红外光谱图，一般认为纤维素的特征吸收峰为2 900 cm-1、1 425 cm-1、1 370 cm-1和895 cm-1；半纤维素的红外光谱，因单糖残基和其他侧基的不同而异，但1730 cm-1附近的乙酰基上的C=O伸缩振动吸收峰是半纤维素区别于其他组分的特征。木质素的红外光谱最为复杂，但同时也是研究最多的木材组分[12]。

图6A为杨木板材和米蒙脱土-杨木复合板材的红外光谱图，其中2 919 cm-1附近属于纤维素的特征吸收峰，1 740 cm-1附近属于半纤维素和木质素的特征吸收峰，1 239 cm-1附近的吸收峰主要存在于木质素中，1 024 cm-1附近的吸收峰主要存在于纤维素和半纤维素中。在波数3 392 cm-1、2 919 cm-1、1 647～1 740 cm-1附近有三个强的吸收峰，分别是羟基（-OH）、甲基和亚甲基（-CH3、-CH2）与羰基（C=O）的伸缩振动吸收峰，说明木材中含有大量的纤维素和半纤维素，C-H伸缩整栋吸收峰较强，这是3大组分均有的官能团，在1 647～1 500 cm-1的吸收峰也较明显，它主要反映了木质素芳香核结构的特点。

图6B是纳米蒙脱土的红外光谱图，在3 620 cm-1（-OH伸缩振动的吸收峰），3 427 cm-1（-OH伸缩振动的吸收峰）、1 036 cm-1（C-H伸缩振动的吸收峰）、913 cm-1、796 cm-1是蒙脱土化学键吸收峰最为尖锐的波峰。蒙脱土-杨木复合板材在1 024 cm-1处的O-H伸缩振动峰增强，表明醚键增多[13]。由此可以得到蒙脱土与杨木中的羟基等基团发生了醚化反应。具有纳米尺度的蒙脱土，能进入到木材细胞壁空隙或细胞腔中，因此木材能与蒙脱土片层发生化学键联结的基团。与C=O振动相关的红外吸收峰1 740 cm-1处预压浸渍杨木复合材料较杨木减弱，即具有羧基的半纤维素和少量纤维素发生变化。这说明在预压浸渍复合材料中，蒙脱土与杨木除氢键作用外，还可能通过氧原子发生了某种化学键结合。杨木与蒙脱土混合过程中，由于渗透和键合作用驱使蒙脱土片层撑开分散在杨木基体中，形成了杨木与蒙脱土复合材料，增加了蒙脱土与杨木的相互作用。在蒙脱土填充的作用下，复合板材内部发生复杂的化学反应，多糖分子链上的乙酰基容易发生水解而生成醋酸，使得有一定吸水性的羰基（C=O）数量减少。再次，在酸性的条件下，木材的细胞壁物质中的木质素将发生酯化反应，使得强吸水性的羟基数量减少，羰基数量增加，相当于用吸水性相对较弱的羰基来取代吸水性很强的羟基，使得复合处理后板材吸水性降低，尺寸稳定性提高。

图6 木材及复合板材的红外光谱Fig. 6 The infrared spectrum of wood and composite

2.5 动态热机械分析（DMA）

图7表示杨木素材以及蒙脱土-杨木复合板材的DMA曲线。从图7A可知，在不同的温度作用下，杨木素材和蒙脱土-杨木复合板材的储能模量（E′），随着试验温度的升高而迅速下降。在测试频率为10 Hz时，杨木素材和蒙脱土-杨木复合板材储能模量平均值分别为71 804 MPa和80 605 MPa，前者低于后者为10.92%。由于储能模量表征的是材料的刚度。因此，处理后的蒙脱土-杨木复合板材的刚度大于杨木素材。这是由于杨木板材经过预压浸渍后，使蒙脱土渗透进板材表面。另外，经压缩后板材内的孔隙率较低，提高其密度。在压缩提高密度以及蒙脱土渗透的作用下，使蒙脱土-杨木复合板材的耐热性、塑性和刚度得到了提高，导致其储能模量也随之提高。

在发生玻璃化转变时，材料的许多性能会发生急剧变化，特别是力学性能[14]。在动态力学热分析中，可将损耗角正切(tan) 峰值所对应的温度定义为Tg[15]。由图7B、C可以看出，杨木素材与蒙脱土-杨木复合板材的损耗模量(E″)和损耗角正切(tan)，随着温度的上升出现先增加后减小的趋势。杨木素材和蒙脱土-杨木复合板材的损耗模量峰值分别为5 428 MPa、5 082 MPa，相应的温度分别为96℃和122℃。这说明杨木素材在相应温度低于蒙脱土-杨木复合板材时，损耗模量既然高于后者，因此可以断定蒙脱土-杨木复合板材在承受温度增加的条件下其材质优于杨木素材。从图7C可知，杨木素材和蒙脱土-杨木复合板材的损耗角正切(tan)峰值所对应的温度(Tg)分别为116℃和125℃。即两者的玻璃化转变温度分别为116℃和125℃。说明处理后的蒙脱土-杨木复合板材的玻璃化转变温度高于杨木素材。因此，蒙脱土-杨木复合板材的热稳定性能优于杨木素材。

图7 板材的动态机械性能Fig. 7 The dynamic mechanical properties of poplar board

3 结 论

（1）纳米蒙脱土改性处理可显著提高杨木板材的力学性能和尺寸稳定性。与杨木素材的相比，在浸渍液浓度为4%、预压缩率为30%、预压温度为70℃、浸渍时间为120 min时，板材的MOE、MOR和表面硬度高于杨木素材，并达到最大值。

（2）预压温度影响板材的回弹率，同时也影响板材的吸附能力。当预压缩温度为70℃，不同预压缩率条件下板材的回弹率都达到最大值，有利于板材的吸附溶液的能力。

（3）通过扫描电子显微镜观察可知，经过预压浸渍蒙脱土复合化处理后，杨木的空隙都得到了很好的填充，木材的空隙率有一定的降低，单位体积增大，结构紧密，在微观上解释了纳米蒙脱土改性处理可以改善速生杨木的性能。

（4）板材的剖面密度梯度测试结果表明，浸渍处理后蒙脱土-杨木复合板材的平均密度比杨木素材高出10.75%，杨木板材经过预压浸渍后其内部的孔隙率减小，表面的空隙出现蒙脱土的物质填充状态，使得表面密度明显提高。

（5）红外光谱测试结果显示，蒙脱土与杨木的混合过程中，板材内部发生复杂的化学键结反应，增加了蒙脱土与杨木的互相作用，使得复合板材内部吸水性的羰基（C=O）数量减少，同时吸水性很强的羟基被吸水性较弱的羰基来取代，因此处理后的蒙脱土-杨木复合板材的吸水性能降低，其尺寸稳定性得到了提高。

（6）DMA动态热机械结果得知，随着试验温度的升高板材的储能模量(E′)出现迅速下降趋势。处理后蒙脱土-杨木复合板材的储能模量比杨木素材高出了8 801 MPa，随之其刚度比杨木素材高出10.92%；杨木素材和蒙脱土-杨木复合板材的损耗模量(E″)和损耗角正切(tan)随着试验温度的上升出现先增加后减小的趋势，蒙脱土-杨木复合板材的玻璃化转变温度高于杨木素材，使得其热稳定性能优于杨木素材。

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Study on the modi fi cation technology of poplar board with MMT I:Impregnation technique

PHAM Tuonglam1,2, WANG Xin-zhou1, DENG Yu-he1, JIANG shan-shan1, CAO Quoc An2, DONG Ge-ping1, TRAN Minh Toi1,3
(1. College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China;2. Vietnam Forestry University, Hanoi, Vietnam; 3. Northeast Technologies and Agroforestry Colleges, Langson, Vietnam)

In order to increase the density, mechanical properties and dimension stability of poplar board, the modi fi cation technology of MMT was studied in this paper. Results indicated that there was a signi fi cant increase on the physical and mechanical properties of treated poplar board as compared to the control. The optimal modification technology was pre-compression ratio 30%, pre-heat temperature 70℃, the modi fi ed liquid 4.0wt%, and the treatment time 120 min. MMT distributed uniformly in the wood and had an cross reaction with wood composition. As compared to the control, the stiffness increased 10.92% and the thermal stability had improved obviously. The development of modi fi ed poplar board will expand the application of poplar wood.

poplar; pre-compression; impregnated modi fi cation; nano-montmorillonite

S781.7；TS653

A

1673-923X(2016)04-0094-09

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.04.018

http: //qks.csuft.edu.cn

2014-12-04

江苏高校优势学科建设工程资助项目PAPD；江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（CXLX12_0532）

PHAM TUONG LAM（范祥林），博士研究生

邓玉和，教授，博士；E-mail：dengyuhe@hotmail.com

PHAM TUONG LAM，王新洲，邓玉和，等. 蒙脱土改性杨木板材的工艺研究I：浸渍改性处理工艺[J].中南林业科技大学学报，2016, 36(4): 94-102.

[本文编校：吴 彬]