熱(re)改(gai)性(xing)木(mu)材分析技術（低場核磁共振(zhen)法）

木(mu)材(cai)改(gai)性是改(gai)進木材性質(zhi)的工藝過(guo)程(cheng)，它(ta)用化(hua)學(xue)、生(sheng)物(wu)或(huo)物(wu)理(li)介質(zhi)作用(yong)於(yu)木(mu)材(cai)，使木材在服(fu)務(wu)周(zhou)期(qi)中，人(ren)們(men)所(suo)希(xi)望(wang)的性質(zhi)得(de)到(dao)加強。

木材(cai)改性(xing)的方法

木(mu)材(cai)化學改(gai)性：化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)物(wu)與(yu)木(mu)材細(xi)胞(bao)壁(bi)聚(ju)合(he)物(wu)羥(qiang)基發生化(hua)學反(fan)應(ying)，導(dao)致(zhi)反應物(wu)與(yu)木(mu)材基質(zhi)之間生(sheng)成共價(jia)鍵(jian)

木(mu)材熱(re)改(gai)性(xing)：對木(mu)材加熱(re)，導(dao)致(zhi)木(mu)材成分的壹定(ding)程(cheng)度(du)的降解(jie)，從而使木材性質(zhi)產(chan)生(sheng)所希(xi)望(wang)的改善

木(mu)材表面改(gai)性(xing)：采(cai)用(yong)化(hua)學、物(wu)理(li)或生(sheng)物(wu)（酶(mei)）試劑(ji)施加於(yu)木(mu)材(cai)表(biao)面(mian)，以獲(huo)得(de)所(suo)希(xi)望(wang)的性能改(gai)善。

木(mu)材浸漬(zi)改(gai)性：用惰(duo)性材料(liao)（浸(jin)漬(zi)劑(ji)）填充(chong)木材(cai)基質(zhi)，以(yi)便(bian)獲(huo)得(de)所(suo)希(xi)望(wang)的性能改(gai)變(bian)。

木(mu)材(cai)壓(ya)密(mi)化(hua)改(gai)性(xing)：先(xian)對木(mu)材汽(qi)蒸或(huo)熱(re)水煮(zhu)，使其軟化(hua)，然(ran)後在熱(re)壓(ya)機(ji)上(shang)將木材(cai)熱(re)壓(ya)到(dao)zhi定(ding)厚(hou)度(du)，從而改(gai)善木(mu)材密(mi)度(du)和強度(du)。

木材(cai)熱(re)改(gai)性(xing)的機理(li)（木材(cai)炭(tan)化）

熱(re)改(gai)性(xing)是(shi)迄今為(wei)止木材改性的方法中，工業化推廣(guang)應(ying)用最成功(gong)、經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)顯著的木材(cai)改性(xing)方法。

木(mu)材(cai)是由(you)半(ban)纖維、纖維素(su)、木素(su)和少(shao)量(liang)抽(chou)提物(wu)組(zu)成。半纖維素(su)耐(nai)熱(re)性(xing)能較(jiao)差，在(zai)高(gao)溫作用(yong)下首先(xian)降(jiang)解，生成遊離(li)的乙酸(suan)、甲酸(suan)、甲醇，而釋放的有(you)機(ji)酸(suan)作為(wei)壹(yi)種(zhong)催(cui)化(hua)劑又(you)加速了(le)半纖維素(su)及纖維素(su)無定(ding)形(xing)區的降解(jie)，因而木(mu)材(cai)中吸濕性(xing)羥(qiang)基顯著減(jian)少，使木材的吸濕性(xing)降(jiang)低，尺寸穩(wen)定(ding)性(xing)增(zeng)加。又(you)隨著(zhe)纖維素(su)無定(ding)形(xing)區的降解(jie)，從而增(zeng)加了(le)結晶(jing)區的比例(li)，這也(ye)降低了(le)木材(cai)的吸濕性(xing)，增(zeng)加了(le)尺寸穩(wen)定(ding)性(xing)。此(ci)外，熱(re)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中，木素(su)網狀(zhuang)體中橫向(xiang)連(lian)接的增(zeng)加也增(zeng)加了(le)尺寸穩(wen)定(ding)性(xing)。

熱(re)改(gai)性(xing)木(mu)材性能改(gai)善的幾(ji)個(ge)原(yuan)因(yin)

-木(mu)材熱(re)降(jiang)解(jie)過(guo)程(cheng)中，生成乙酸(suan)、甲酸(suan)等酸(suan)性物(wu)質(zhi)，這(zhe)使熱(re)處(chu)理(li)材(cai)中腐朽菌(jun)的代謝過程(cheng)受到影響(xiang)，從(cong)而增(zeng)強了(le)耐(nai)腐性。

-木材熱(re)降(jiang)解(jie)過(guo)程(cheng)中，生成了(le)多種(zhong)酚類化(hua)合物(wu)，香草quan能阻(zu)止或延緩腐(fu)朽(xiu)菌(jun)的生長。

-纖維素(su)結晶(jing)區比例的增(zeng)加，限制(zhi)或(huo)延緩了(le)非酶(mei)的氧(yang)化劑對纖維素(su)長分(fen)子鏈的降解(jie)及可溶(rong)的低聚(ju)糖或單(dan)糖對木(mu)材細(xi)胞(bao)腔(qiang)的擴散。

-木素(su)網狀(zhuang)體中橫向(xiang)連(lian)接的增(zeng)加，阻礙(ai)了(le)非酶(mei)的氧(yang)化劑的反應(ying)以及(ji)木素(su)分解(jie)酶(mei)對木(mu)素(su)的降解(jie)。

-熱(re)改(gai)性(xing)材(cai)吸濕性(xing)及(ji)吸水性(xing)的降低(di)，也不(bu)利於(yu)腐(fu)朽(xiu)菌(jun)的寄生(sheng)和繁(fan)殖(zhi)。

低場核磁共振(zhen)法用(yong)於(yu)熱(re)改(gai)性(xing)木(mu)材研究原(yuan)理(li)

低(di)場核磁共振(zhen)法可用(yong)於(yu)熱(re)改(gai)性(xing)木(mu)材顯微(wei)結構(gou)和(he)水分(fen)組(zu)成的研究。對不(bu)同溫度(du)下熱(re)改(gai)性(xing)木(mu)材樣品(pin)進行(xing)研究，並與(yu)未(wei)改(gai)性(xing)的木材(cai)樣品(pin)進行(xing)比較(jiao)。采用脈(mai)沖場梯(ti)度(du)激發回波(bo)法(fa)研究木材不(bu)同細(xi)胞(bao)結構(gou)中孔隙(xi)的高(gao)度(du)各向(xiang)異性大小(xiao)分布。低(di)溫孔(kong)隙(xi)率(lv)測量(liang)得(de)到(dao)了(le)束縛(fu)水大(da)小(xiao)的上限(xian)值，結合(he)低溫孔隙(xi)率(lv)測量(liang)和弛(chi)豫測量(liang)數(shu)據可以(yi)確(que)定(ding)細(xi)胞(bao)壁(bi)微(wei)孔(kong)的大小(xiao)。

核(he)磁共振(zhen)低溫(wen)孔(kong)隙(xi)率(lv)法能夠(gou)測定(ding)多(duo)孔(kong)材(cai)料的孔徑(jing)分(fen)布(bu)。被(bei)限制在小孔(kong)內(nei)的物(wu)質(zhi)的熔點(dian)低於(yu)大(da)塊(kuai)物(wu)質(zhi)的熔點(dian)。這種(zhong)降(jiang)低的固液(ye)相變(bian)溫(wen)度(du)是在(zai)核磁共振(zhen)低溫(wen)孔(kong)隙(xi)率(lv)測定(ding)法(fa)中檢測到的。核磁共振(zhen)低溫(wen)孔(kong)隙(xi)率(lv)法適用於(yu)測(ce)定(ding)孔(kong)徑(jing)從(cong)幾(ji)納(na)米到(dao)幾(ji)百(bai)納米(mi)的材料(liao)的孔徑(jing)分(fen)布(bu)。在(zai)非常小的孔隙(xi)中，液體根本(ben)不(bu)會凍(dong)結。上(shang)限是由(you)受限物(wu)質(zhi)的冰(bing)點(dian)降低(di)與(yu)孔(kong)徑(jing)之間的反比(bi)關系(xi)確(que)定(ding)的。