第 40 卷摇 第 7 期

2018 年 7 月

北 京 林 业 大 学 学 报

JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITYVol. 40, No. 7Jul. , 2018

DOI: 10. 13332 / j. 1000鄄鄄1522. 20180137

不同树种多层透明木材的制备与表征

秦建鲲摇 白摇 天摇 邵亚丽摇 赵摇 鑫摇 李摇 帅摇 胡英成(东北林业大学材料科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150040)

摘要:揖目的铱多层透明木材是真空下层压的透明木材。 在保持良好透过率的情况下,这种方法将会极大降低透明

木材的各向异性。 揖方法铱本研究选取了 3 种密度不同但较为常见的树种———0郾 21 g / cm3 的巴尔沙木、0郾 33 g / cm3

的泡桐木和 0郾 49 g / cm3的白椴木为模板制作透明木材,测试其透过率和拉伸性能。 并采用层合多层薄木片的方

法,制作了最大厚度达 10 mm 的透明木材。 层合时采用同向层合和交错层合两种不同的层合方式,对比了相同厚

度的单层木片与多层木片的透过率,以及横纹和顺纹方向的力学性能。 揖结果铱树种不同,制备透明木材的工艺也

不同。 巴尔沙木密度最小,内部含有较多的孔隙,较易脱木质素和浸渍树脂。 泡桐木中抽提成份较多,达 8郾 9% ,因此首先需要去除抽提物,打开闭塞的纹孔,提高渗透性。 白椴木密度较大,脱木质素较困难,但拉伸性能最好。 除

了树种的影响外,厚度对透明木材的透过率影响也很大,木片越厚木质素越难去除,因此透过率也就越低。 而采用

层合的方法有效降低了去除木质素的难度。 对比两种层合方式,同向层合制作的透明木材透过率与单层透明木片

相似,而异向层合时透过率低于单层透明木片。 但异向层合对消除透明木材横纹与顺纹方向的力学性能差异有明

显的效果。 揖结论铱本研究拓宽了制备透明木材树种的选择范围,并使制备高厚度低成本的透明木材成为可能。关键词:多层复合材料; 透明木材; 脱木质素; 透过率; 拉伸性能

中图分类号:TS653郾 3摇 摇 文献标志码:A摇 摇 文章编号:1000鄄鄄1522(2018)07鄄鄄0113鄄鄄08引文格式:秦建鲲,白天,邵亚丽,等. 不同树种多层透明木材的制备与表征[J]. 北京林业大学学报,2018,40(7):113鄄鄄120. Qin Jiankun, Bai Tian, Shao Yali, et al. Fabrication and characterization of multilayer transparent wood ofdifferent species[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(7): 113鄄鄄120.

摇 摇 收稿日期: 2018鄄鄄04鄄鄄19摇 修回日期: 2018鄄鄄05鄄鄄16基金项目: 国家自然科学基金项目(31470581),中央高校基本科研业务费(2572016EBJ1)。第一作者: 秦建鲲。 主要研究方向:木质复合材料。 Email: 1509813443@ qq. com摇 地址:150040 黑龙江省哈尔滨市和兴路 26 号东北林业

大学材料科学与工程学院。责任作者: 胡英成,教授,博士生导师。 主要研究方向:生物质材料性能研究。 Email: yingchenghu@ nefu. edu. cn摇 地址:同上。本刊网址: http:蛐蛐j. bjfu. edu. cn; http:蛐蛐journal. bjfu. edu. cn

Fabrication and characterization of multilayer transparentwood of different species

Qin Jiankun摇 Bai Tian摇 Shao Yali摇 Zhao Xin摇 Li Shuai摇 Hu Yingcheng(College of Material Science and Engineering, Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, China)

Abstract: [Objective] Multilayer transparent wood is laminated transparent woods ( the same directionor cross direction ) under vacuum. This will greatly reduce the anisotropy of transparent wood.[Method] This study explored the process of making three kinds of tree species with different densities:balsa ( 0郾 21 g / cm3 ), paulownia ( 0郾 33 g / cm3 ) and basswood ( 0郾 49 g / cm3 ), and tested theirtransmittance and tensile properties. In order to produce a centimeter thick transparent wood, thelamination method was adopted. The mechanical properties and transmission of single layer and multilayertransparent wood with the same thickness were compared. [Result] Comparing their similarities anddifferences, balsa wood has the smallest density and contains more space inside, which is easier toremove lignin and impregnate resin. There were many extractive in paulownia (8郾 9% ), hence it needsto be impregnated in sodium hydroxide (NaOH) to removal extractive and open the blocked pits. The

北摇 京摇 林摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 40 卷

density of basswood was 0郾 49 g / cm3, which caused lignin difficult to remove, but its tensile property wasgood. Besides the influence of tree species, the thickness had a great influence on transparent wood. Thethicker the wood was, the greater the difficulty of removing lignin was. The properties of transparent woodcombined with the same direction were closer to the original transparent wood. However, the transmissionof transparent wood combined with the cross direction was lower than original transparent wood. But thedifference between transverse and longitudinal stretch had been narrowed. [Conclusion] Our studywidens the selection of transparent wood species and makes it possible for transparent wood with highthickness and low cost.Key words: multilayer composite; transparent wood; delignification; transmission; stretch property

摇 摇 近几年来,一种名为透明木材的新型生物质材

料引起了国内外广泛的关注[1鄄鄄2]。 透明木材是将折

射率匹配的高分子材料注入脱木质素木材或木质素

保留的改性木材中,从而赋予它一定的光学性能,并提升它的力学性能[3]。 透明木材具有高透过率与

高雾度并存的特点,可以分散太阳光,可以被用作建

筑材料[4]、太阳能电池基板[5]、磁性材料[6]、荧光材

料[7鄄鄄8]等。 透明木材具有良好的光学透过率(透光

率 80%以上),良好的隐私保护(雾度超过 70% )和保温性能(热导率小于 0郾 23 W / (m·K )) [9]。 透明

木材可以有效地收获并引导阳光沿着木细胞生长方

向散射,具有较大的前后向散射效应,可以创建均匀

照明的房间,并且透明木材的低导热系数有助于降

低热流传导并保持内部恒温。 这可以为人们提供良

好的光照条件,获得最佳的视觉效果,增强室内环境

的美感与舒适性。 然而,大多数透明木材厚度有限。Yaddanapudi 等[10]研究了 0郾 1 mm 厚的弦切面透明

山毛 榉 木 ( Fagus longipetiolata),其 透 光 率 约 为

70% 。 Zhu 等[11]研究了 2 mm 厚的弦切面透明椴木

(Tilia tuan),其透过率为 80% 。 这些透明木材的透

光率和雾度都达到了很好的程度,但厚度较薄限制

了它们的应用。 最近,Li 等[12]通过实验和电磁模拟

证明可以通过消除界面间的间隙来提高木材的透光

率,并通过界面乙酰化操作得到 1 cm 的透明木材,透过率约 50% 。 但是,这仍然是单层透明的木头。木材越厚,制备工艺也就越困难。 由于木材特殊的

各向异性,导致木材垂直纹理方向的力学性能比顺

纹理方向弱很多。 以木材作为原料的透明木材也面

临了这个问题。 透明木材容易从强度较弱的方向失

效,并且易发生翘曲。 这就限制了透明木材的应用。因此,如何提高透明木材的厚度和降低透明木材的

各向异性,成为拓宽透明木材应用的关键。在木材加工领域,常用胶合板来改善木材的力

学性能。 胶合板是建筑材料最重要的产品之一,在轻型框架结构中发挥着重要作用[13]。 现阶段对于

透明木材的研究多停留在单层的木材上面,多层交

错的透明木材少有人研究。 并且,用于制备透明木

材的树种较为单一,大多集中在巴尔沙木(Ochromapyramidale)和榉木(Fagus sylvatica)上。 我们模仿

胶合板生产工艺,在真空条件下将多层透明木材一

起浸渍,制作多层透明木材。 并且选取 3 种有代表

性的树种(密度最低的巴尔沙木、抽提物含量较多

的泡桐木 Paulownia elongata 和密度较大的白椴木

Tilia tuan)。 对比 3 种透明木材的制备工艺,层合后

与相同厚度的单层透明木材的透过率、内部结构和

力学性能相比较,并使用扫描电镜(SEM)分析其微

观变化。

1摇 材料和方法

1郾 1摇 材摇 料

巴尔沙木购自云南省,5 年生,自然干燥,含水

率为 10郾 7% ,密度为 0郾 21 g / cm3。 泡桐木购自河南

省,7 年生,含水率 11郾 3% ,密度为 0郾 33 g / cm3。 白

椴木购自俄罗斯,10 年生,含水率为 12郾 1% ,密度为

0郾 49 g / cm3。 透明环氧树脂以及固化剂是由温州泰

利齐公司制造。 化学药品(硫酸、亚氯酸钠、氢氧化

钠、乙酸)是由上海阿拉丁生化科技有限公司提供,蒸馏水产自实验室。1郾 2摇 木材木质素以及抽提成分的测定

采用文献[14]及美国纸浆与造纸工业技术协

会(TAPPI)标准中的方法分别测定木质素和苯醇抽

提成份的质量分数。 苯和乙醇的体积比为 2颐 1。 各

测试重复 3 次取平均值。1郾 3摇 脱木质素

配置 2%的亚氯酸钠(NaClO2)溶液,使用醋酸

缓冲液将 pH 值调至 4郾 6,使用集热式恒温加热磁力

搅拌器 DF鄄101S 加热至 80益,放入木片。 1、2 和 5mm 厚巴尔沙木去除木质素的时间分别为 4、6 和 12h。 1、2 和 5 mm 厚泡桐木去除木质素时间为 6、8 和

16 h。 0郾 5、1、2 和 5 mm 厚白椴木去除木质素时间为

5、8、14 和 22 h。 然后将脱木质素的木片放入 5 mol / L的过氧化氢溶液(H2O2)加热至 90益处理 1 h,以抑

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摇 第 7 期 秦建鲲等: 不同树种多层透明木材的制备与表征

制木片的返黄。1郾 4摇 透明木材的制备

在浸渍之前,将脱木质素木片放入无水乙醇溶液

中,置换出其内部的水分,这将极大地提升木片的渗透

性。 配置浸渍液,环氧树脂与固化剂的比例为 3颐 1,与

丙酮的比例为 1颐 1。 将多层脱木质素木片按照同向或

交错的方向放入浸渍液,使用真空干燥箱(DZF鄄6020)进行浸渍,压强条件为1 kPa,浸渍时间为2 h,以制备同

向层合透明木材和交错层合透明木材。 然后自然干燥

24 h 等待树脂固化。 制备流程如图 1 所示。

图 1摇 层合透明木材的制备过程示意图

Fig. 1摇 Diagram of multilayer transparent wood fabrication摇

1郾 5摇 透过率测试

透过率测试样品的边长都为 20 mm。 使用双光

束紫外可见分光光度计 TU鄄1901 测试,将试件固定

在紫外分光光度计夹具上,附件选用积分球,白板选

用硫酸钡粉末。1郾 6摇 拉伸性能测试

拉伸性能测试样品切成条状(70 mm 伊 20 mm,每种类型 3 ~ 5 个样本进行测试) [15],其顺纹和横纹

拉伸性能使用万能试验机 CMT5504 测试,采用 2mm / min 的速度,实验室的温度和相对湿度分别为

25益和 60% 。1郾 7摇 扫描电镜测试

在测试之前,使用液氮包裹木片,并使木片脆

断,以拍摄断面,并通过离子溅射对试件进行镀金处

理。 使用扫描电镜 JSM鄄7500F 对试件弦切面和横切

面进行观察和分析,图像放大倍数为 500 倍。

2摇 结果与讨论

2郾 1摇 3 种树种木质素和抽提成分的质量分数

测得巴尔沙木、泡桐木和白椴木木质素的质量

分数分别为 18郾 3% 、25郾 1% 和 20郾 9% ;测得巴尔沙

木、泡桐木和白椴木苯醇抽提成分的质量分数分别

为 0郾 8% 、8郾 9%和 3郾 8% 。 其中,泡桐木的木质素质

量分数和抽提物质量分数是最高的。 苯醇抽提物主

要含有树脂、丹宁、色素、蜡、脂肪和香精油等[16],这将会阻碍脱木质素的进程。 因此,泡桐木在脱木质

素前必须进行去抽提处理。2郾 2摇 透明巴尔沙木的制备与表征

木材主要由纤维素、半纤维素和木质素 3 种化

合物组成。 纤维素和半纤维素是多糖,而木质素是

由 3 种苯丙烷单元组成的三维网状结构生物高分

子,这是一个复杂的、高度支化的和非晶态结构[17]。亚氯酸钠能够有效氧化木质素,断裂木质素分子之

间连接的醚键和碳碳键,同时保留纤维素和半纤维

素[18]。 木质素主要集中在细胞角隅胞间层[19],巴尔沙木也是如此。 图 2 为弦切面,图 3 为横切面扫

描电镜图。 图 2a、3a 为巴尔沙木脱木质素前,图2b、3b 为脱木质素后,图 2c、3c 为浸渍后的电镜图。图 3b 红色箭头处可见:在脱木素过程中 3 个细胞相

交的三角区因脱去了木质素而出现了裂纹。 图 3 中

各图横向对比,不难发现环氧树脂已经充分填充了

裂纹并且浸渍到了木材细胞内。 这说明环氧树脂在

一定程度上起到了替代木质素连接纤维素骨架的

作用。

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北摇 京摇 林摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 40 卷

图 2摇 弦切面扫描电镜图

Fig. 2摇 SEM of tangential surface摇

图 3摇 横切面扫描电镜图

Fig. 3摇 SEM of transverse section摇

从图 4 中可以看出最大的透过率在一定的脱木

质素时间之后就变化很小,因此可以认为在此种方

法下得到的透明木材的透过率是有极限的。 并且,其达到最大透过率的时间也随着厚度的增加而延

图 4摇 1 ~ 6 h 脱木素处理透明巴尔沙木透过率

Fig. 4摇 Transparent balsa wood transmission curves under 1鄄鄄6 hours delignification

长。 1 mm 时,只需要 4 h 的脱木质素处理后浸渍就

可以达到最大透过率,而 2 mm 需要 6 h。 这说明厚

度是影响透明木材脱木质素的主要因素。 厚度越

大,脱木质素的难度越大,对能源的消耗也就越严

重。 经试验,得到一块良好的 5 mm 厚脱木质素木

片需要处理 12 h,而层合 5 片 1 mm 厚的透明木材脱

木质素处理只需要 4 h。 随着厚度的增加,透明木材

的透过率呈现下降趋势。 1、2、5 mm 厚的单层透明

巴尔沙木的透过率分别为 82% 、75%和 64% 。 这些

单层透明木材的透过率达到了一个较好的性能,但

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摇 第 7 期 秦建鲲等: 不同树种多层透明木材的制备与表征

是它们横纹与顺纹的力学性能差异较大。 如图 5 所

示:顺纹拉伸的强度极限是横纹拉伸强度极限的 11倍。 为了降低透明木材的各向异性,我们采用层合

透明木材的方法制作高厚度的透明木材,并对其进

行了透过率测试和拉伸性能测试。 图 6 是将 1 mm厚的透明巴尔沙木按照同向或交错的方向层合为

2、5、10 mm 厚的多层透明木材的透过率图。

单层原巴尔沙木 Single layer original balsa wood (OBW);单层透明

巴尔沙木 Single layer transparent balsa wood ( SLTBW);同向层合

透明巴尔沙木 Same direction multilayer transparent balsa wood(SMTBW);交错层合透明巴尔沙木 Cross direction multilayertransparent balsa wood (CMTBW)。

图 5摇 不同巴尔沙木拉伸极限测试

Fig. 5摇 Stretch limit test of different balsa woods摇

图 6摇 单层与多层透明巴尔沙木透过率曲线

Fig. 6摇 Transmittance curves of single layer andmultilayer transparent balsa wood

摇

从图 5、6 中可以看出:同向层合时,透明巴尔沙

木的透过率和拉伸极限与相同厚度的单层巴尔沙木

较为相似;交错层合时,双层透明巴尔沙木比 2 mm厚的单层透明巴尔沙木低了 4% ,但横纹的拉伸极

限从 181郾 24 N 提升到 1 085郾 74 N,各向异性得到了

消除。 五层交错层合的透明巴尔沙木透过率可以达

54% ,十层交错层合的透明巴尔沙木透过率为

31% 。 在波长 320 ~ 400 nm(UVA)的阶段时,所有

透明巴尔沙木的透过率都迅速下降。 UVA 是一种

可以破坏人体表皮,诱发人体细胞癌变的紫外

线[20]。 透明木材在这一波长有明显的过滤性,因此

透明木材可以作为遮光材料应用于智能建筑领域。2郾 3摇 透明泡桐木的制备与表征

使用 0郾 3%的氢氧化钠浸泡 24 h 处理可以提高

泡桐木的与环氧树脂的结合性能[21]。 氢氧化钠溶

液预处理会使木片产生许多孔隙,细胞间隙变大,胞间层孔隙增加。 这是由于氢氧化钠溶液对细胞的膨

胀作用和疏水性抽提物的迁移作用。 可以确信,经过氢氧化钠溶液预处理后的单板的空隙度增加,细胞壁厚度扩大,塑性增高,使表面积增大,有利于环

氧树脂溶液的渗透和界面结合[22]。 从图 7 可以看

到:未经 0郾 3%氢氧化钠处理的 2 mm 厚透明泡桐木

透过率只有 19% ,而经过处理后的透明泡桐木透过

率可以达到 73% 。 将两层 1 mm 厚的泡桐木同向或

交错层合起来,制作双层同向透明泡桐木和双层交

错透明泡桐木。

单层透明泡桐木 Single layer transparent paulownia wood (SLTPW);同向 层 合 透 明 泡 桐 木 Same direction multilayer transparentpaulownia wood ( SMTPW);交错层合透明泡桐木 Cross directionmultilayer transparent paulownia wood (CMTPW)。

图 7摇 单层与多层透明泡桐木透过率曲线

Fig. 7摇 Transmittance curves of single鄄layer and multi鄄layertransparent paulownia wood

摇

从图 7 中可以看出:随着泡桐木片厚度的增加,透过率呈现下降的趋势。 1 mm 厚的透明泡桐木透

过率可以达到 80% ,2 mm 厚的透明泡桐木透过率

为 73% ,5 mm 厚的透明泡桐木透过率为 45% 。 而

层合的双层同向透明泡桐木透过率可以达到 71% ,接近 2 mm 厚的单层透明泡桐木。 双层交错透明泡

桐木的透过率为 67% ,略低于单层透明泡桐木。 从

图 8 的力学分析来看:浸渍环氧树脂对于顺纹方向

的拉伸强度增加不明显,甚至还略低于未浸渍前的

泡桐木。 这可能是因为预处理泡桐木片时氢氧化钠

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北摇 京摇 林摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 40 卷

图 8摇 单层与双层透明泡桐木拉伸性能对比图

Fig. 8摇 Comparison of tensile properties of single鄄layer and double鄄layer transparent paulownia wood摇

使得原有紧密结合的纤维结构发生了破坏。 但横纹

方向的力学性能较原泡桐木提升了很多,拉伸强度

从 0郾 98 MPa 提升到 3郾 39 MPa,拉伸模量从 15郾 11MPa 提升到 32郾 75 MPa。 双层交错 2 mm 厚的透明

泡桐木消除了横纹与顺纹的区别,其拉伸强度为

19郾 05 MPa,拉伸模量为 266郾 67 MPa,这远高于单层

透明泡桐木的横纹力学性能。 综上所述,双层同向

透明泡桐木与单层透明泡桐木的透过率与力学性能

较为相似,而双层交错透明泡桐木的透过率略低,但其优点在于极大提升了横纹拉伸的力学性能,进而

降低了透明木材的各向异性。2郾 4摇 透明椴木的制备与表征

在本研究中,由于白椴木密度较大 (0郾 49 g /cm3),当木片厚度为 1 mm 时,木质素去除时间为 8h,为 3 种树种中最长。 1、2 和 5 mm 厚的透明白椴

木透过率分别为 70% 、46% 和 11% ,均低于其他两

种树种。 由此可见,1 mm 厚的白椴木并不适合制作

层合透明木材。 因此采用脱木质素时间为 5 h,透过

率可达 80%的 0郾 5 mm 的旋切白椴木进行层合,并对单层、同向双层、交错双层、交错三层的层合方式

制作的透明白椴木进行拉伸性能的分析。如图 9、10 所示:以 0郾 5 mm 厚的白椴木为原料

制作的透明白椴木,其透过率随着层数的增加而降

低。 单层透明白椴木、同向双层透明白椴木、交错双

层透明白椴木、交错三层透明白椴木的透过率分别

为 80% 、75% 、67% 和 55% 。 同向双层透明白椴木

比交错双层透明白椴木的透过率更高,可能是因为

同向层合时的纹理方向更接近原生木材的纹理。 但

单层透明白椴木 Single layer transparent basswood (SLTB);同向层

合 透 明 白 椴 木 Same direction multilayer transparent basswood( SMTB ); 交 错 层 合 透 明 白 椴 木 Cross direction multilayertransparent basswood (CMTB)。

图 9摇 单层与多层透明白椴木透过率曲线

Fig. 9摇 Transmittance curves of single鄄layer and multilayertransparent basswood

摇

交错层合可以消除透明木材的横纹和顺纹拉伸性能

的差异。 单层时,顺纹拉伸强度和拉伸模量分别是

横纹的 12 倍和 19 倍。 而交错层合的横纹与顺纹的

拉伸性能几乎没有差异。 同向双层泡桐木的顺纹拉

伸强度和拉伸模量分别为 49郾 36 和 1 264郾 32 MPa,横纹拉伸强度和拉伸模量分别为 4郾 55 和 95郾 58 MPa,均高于单层透明白椴木。 交错三层透明椴木的拉伸

性能提升得最大,横纹拉伸强度达到了 33郾 21 MPa,是单层横纹拉伸强度的 11 倍。 顺纹拉伸强度可以达到

65郾 23 MPa,拉伸模量达到 1 635郾 08 MPa。

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摇 第 7 期 秦建鲲等: 不同树种多层透明木材的制备与表征

图 10摇 单层与多层透明白椴木拉伸性能对比图

Fig. 10摇 Comparison of tensile properties of single鄄layer and multilayer transparent basswood摇

2郾 5摇 树种密度与透过率和拉伸强度的关系

巴尔沙木、 泡桐木和白椴木的密度分别为

0郾 21、0郾 33 和 0郾 49 g / cm3。 从图 11 中可以看出:当木片较薄时,密度对于透过率的影响较小,透明巴尔

沙木与白椴木的透过率差异为 12% ,但当厚度增加

到 5 mm 时,透明巴尔沙木与白椴木的透过率差异

达到了 53% 。 因此,在制作密度较大树种时,应采

取层合较薄木片的方式,以节约成本和提升透过率。单层透明白椴木的顺纹拉伸强度可以达到 50郾 86MPa,单层透明巴尔沙木的顺纹拉伸强度为 45郾 66MPa,说明树种密度增加拉伸强度也会增强,但幅度

不大。 这可能是因为密度大的树种难以去除木质

素,环氧树脂未能充分与脱木素模板结合导致。 而

泡桐木由于经过了氢氧化钠的浸渍,强度降低,其顺

纹拉伸强度仅为 30郾 59 MPa。

3摇 结摇 摇 论

(1)树种不同,其密度和组分含量都不同,因此

制备方法不同。 制备透明巴尔沙木所需脱木质素时

间最短,1 mm 厚的透明巴尔沙木透过率最高为

82% ,顺纹拉伸强度增加至原木的 6 倍。 制备透明

泡桐木需要先去除抽提物,去抽提物后的 1 mm 厚

的透明泡桐木透过率可以达到 80% ,但拉伸强度会

下降。 制备透明白椴木所需脱木质素时间最长,1mm 厚的透明白椴木透过率仅为 70% ,但其拉伸性

能最好。(2)层合的方法可以节约由于木片厚度增加而

造成的脱木质素阶段能源的消耗,减少有害物质氯

单层透明木材 Single layer transparent wood (SLTW)图 11摇 3 种密度透明木材的透过率曲线和顺向拉伸强度图

Fig. 11摇 Transmittance curves and longitudinal stretch strengthcolumn of three tree species with different densities

摇

气等的生成。(3) 透明木材也具有木材各向异性的特点,交

错层合的方法可以消除横纹拉伸性能与顺纹拉伸性

能的差异,这是同向层合和单层透明木材无法比拟

的优势。在今后的研究中,将会探究浸渍过程中树脂与

脱木质素模板间的结合机理,并对影响多层透明木

材透过率和力学性能的因素进一步研究,以制作透

过率更高,承载能力更强的透明木材。参 考 文 献

[ 1 ] 管宁. “透明木材冶[J] . 国际木业, 2017, 47(5): 17.Guan N. Wooden glass for windows and solar panels [ J ] .

911

北摇 京摇 林摇 业摇 大摇 学摇 学摇 报 第 40 卷

International Wood Industry, 2017, 47(5): 17.[ 2 ] 吴 燕, 吴 佳 敏, 唐 彩 云, 等. 透 明 木 材 的 制 备 方 法:

CN106243391A[P]. 2016鄄鄄12鄄鄄21.Wu Y, Wu J M, Tang C Y, et al. Production method of

transparent timber: CN106243391A[P]. 2016鄄鄄12鄄鄄21.[ 3 ] Fink S. Transparent wood: a new approach in the functional study

of wood structure[J] . Holzforschung, 1992, 46(5): 403鄄鄄408.[ 4 ] Yu Z Y, Yao Y J, Yao J N, et al. Transparent wood containing

CsxWO3 nanoparticles for heat鄄shielding window applications[J] .

Journal of Materials Chemistry A, 2017, 5(13): 5963鄄鄄6330.[ 5 ] Zhu M W, Li T, Davis C S, et al. Transparent and haze wood

composites for highly efficient broadband light management in solar

cells[J] . Nano Energy, 2016, 26: 332鄄鄄339.[ 6 ] 李坚, 甘文涛, 高丽坤, 等. 一种荧光透明磁性木材的制备方

法: CN106313221A[P]. 2017鄄鄄01鄄鄄11.Li J, Gan W T, Gao L K, et al. Manufacturing method forfluorescent transparent magnetic wood: CN106313221A [ P ].

2017鄄鄄01鄄鄄11.[ 7 ] Li Y Y, Yu S, Veinot J G C, et al. Luminescent transparent wood

[J] . Advanced Optical Materials, 2017, 5(1): 1600834.[ 8 ] Gan W T, Xiao S L, Gao L K, et al. Luminescent and transparent

wood composites fabricated by poly (methyl methacrylate) and 酌鄄Fe2 O3 @ YVO4: Eu3 + nanoparticle impregnation [ J ] . ACS

Sustainable Chemistry & Engineering, 2017, 5(5): 3855鄄鄄3862.[ 9 ] Li Y Y, Fu Q L, Rojas R, et al. Lignin鄄retaining transparent wood

[J] . Chemsuschem, 2017, 10(17): 3445鄄鄄3451.[10] Yaddanapudi H S, Hickerson N, Saini S, et al. Fabrication and

characterization of transparent wood for next generation smart

building applications[J] . Vacuum, 2017, 146: 649鄄鄄654.[11] Zhu M W, Song J W, Li T, et al. Highly anisotropic, highly

transparent wood composites[ J] . Advanced Materials, 2016, 28

(26): 5181鄄鄄5187.[12] Li Y Y, Yang X, Fu Q L, et al. Towards centimeter thick

transparent wood through interface manipulation [ J] . Journal of

Materials Chemistry A, 2018, 6(3): 1094鄄鄄1101.[13] 方露, 常亮, 郭文静, 等. HDPE 胶合板与脲醛树脂胶合板的

性能对比[J] . 北京林业大学学报, 2014, 36(2): 125鄄鄄128.Fang L, Chang L, Guo W J, et al. Performance comparison ofHDPE plywood with UF resin plywood [ J] . Journal of Beijing

Forestry University, 2014, 36(2): 125鄄鄄128.[14] Yokoyama T, Kadla J F, Chang H M. Microanalytical method for

the characterization of fiber components and morphology of woodyplants[J] . Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50

(5): 1040鄄鄄1044.[15] Gan W T, Gao L K, Xiao S L, et al. Transparent magnetic wood

composites based on immobilizing Fe3O4 nanoparticles into adelignified wood template [ J ] . Journal of Materials Science,

2017, 52(6): 3321鄄鄄3329.[16] 袁金霞, 卫威, 黄显南, 等. 两种桐木原料及制浆性能研究

[J] . 中国造纸, 2016, 35(7): 83鄄鄄85.Yuan J X, Wei W, Huang X N, et al. Fiber morphology and KPpulping of two paulownia woods[J] . China Pulp & Paper, 2016,

35(7): 83鄄鄄85.[17] 周益同, 张小丽, 张力平. 木质素的结构及其改性现状[ J] .

现代化工, 2010, 30(S2): 63鄄鄄66.Zhou Y T, Zhang X L, Zhang L P. The structure of lignin and itsmodification status [ J] . Modern Chemical Industry, 2010, 30

(S2): 63鄄鄄66.[18] Dolk M, Yan J F, Mccarthy J L. Lignin 25. kinetics of

delignification of western hemlock in flow鄄through reactors under

alkaline conditions[J] . Holzforschung, 1989, 43(2): 91鄄鄄98.[19] 吴博士, 张逊, 杨俊, 等. 亚氯酸盐预处理杉木细胞壁木质素

溶解机理研究[J] . 林产化学与工业, 2017, 37(3): 38鄄鄄44.Wu B S, Zhang X, Yang J, et al. Dissolution mechanism of ligninin Chinese鄄fir cell walls during chlorite pretreatment [ J ] .

Chemistry and Industry of Forest Products, 2017, 37(3): 38鄄鄄44.[20] 李立, 白雪涛. 紫外线辐射对人类皮肤健康的影响[ J] . 国外

医学卫生学分册, 2008, 35(4): 198鄄鄄202.Li L, Bai X T. Effects of ultraviolet radiation on human skinhealth[ J] . Journal of Environmental Hygiene, 2008, 35 (4 ):

198鄄鄄202.[21] 陈玉和, 黄文豪, 常德龙, 等. 氢氧化钠预处理对木材漂白促

进作用的研究[J] . 林产化学与工业, 2000, 20(1): 52鄄鄄56.Chen Y H, Huang W H, Chang D L, et al. Study on promotingeffects of NaOH pretreatment on wood bleaching [ J] . Chemistry

and Industry of Forest Products, 2000, 20(1): 52鄄鄄56.[22] 李坚, 葛明裕. 氢氧化钠溶液预处理提高胶结强度机理的研

究[J] . 东北林业大学学报, 1990, 18(1): 80鄄鄄87.Li J, Ge M Y. Mechanism of improving gluing strength in makingplyood by the pre鄄treatment with sodium hydrate a tqueous solution

[J]. Journal of Northeast Forestry University, 1990, 18(1): 80鄄鄄

87.

(责任编辑摇 吴摇 娟

责任编委摇 赵广杰)

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