本研究乃利用苯甲氯對杉木及麻六甲合歡進行苯甲基化化學改質，藉由改質處理材之重量增加、FTIR光譜分析、DSC熱分析及熔點測定，以探討不同處理條件對木材化學改質效果及改質處理材熱可塑性之影響。此外，並將苯甲基化粒片在不添加膠合劑之條件下，探討其熱壓自膠合製造粒片板之可行性及其製板條件。由試驗結果得知，木材以苯甲氯進行化學改質時，以100 ℃加熱反應1.5 hr者有最佳之改質效果；由FTIR分析得知苯甲氯和木材之羥基產生反應，並與木材組成分形成苯甲基；由DSC分析得知苯甲基化木材具有較高之抗熱分解性；由熔點觀測得知苯甲基化木材具備受熱熔融現象。苯甲基化粒片可在不添加膠合劑情況下，藉熱壓自膠合性以製造粒片板，其粒片板之內聚強度及尺寸安定性均較傳統粒片板為佳，且比重較高者較佳。由SEM觀察可知苯甲基化粒片所製粒片板之表面被熔融之物質所覆蓋，而其內部相鄰細胞之細胞壁界面並不明顯，此結果顯示苯甲基化粒片之結合乃木材細胞壁因受熱軟化而熔融，並相互流動而產生面膠合。

In this study, china fir (Cunninghamia lanceolata) and malacca albizzia (Albizia falcataria) were chemically modified with benzyl chloride. The effect of treatment condition on the efficiency of wood chemical modification and the thermoplasticity of modified wood were investigated by the weight gain, the spectroanalysis of FTIR, the thermal analysis of DSC and the melting point measurement. Moreover, the feasibility of particleboard made with benzylated wood particles through self-bonding with hot-pressing and without adhesive and the suitable manufacturing condition were investigated. The results showed that the optimum chemical modification conditions of wood with benzyl chloride was at 100 ℃ for 1.5 hr. FTIR spectroanalysis showed that benzyl chloride could reacted with hydroxyl groups in wood and formed benzyl groups. DSC analysis showed that benzylated wood had higher thermal decomposition resistance than the unreacted wood. The melting point measurement showed that benzylated wood had a phenomenon of hot-melting. Particleboards could be made from the benzylated particles without adding any adhesives by through self-bonding when applying hot-pressing. Internal bonding strength and dimensional stability of benzylated particleboards were better than traditional particleboards. Also the higher specific gravity particleboard had better characters on internal bonding strength and dimensional stability. From the observation of SEM, the surface of benzylated particleboards was covered with hot-melted materials, and the interface of cell walls among particleboard was obscured, indicating that the benzylated wood particles was due to hot-softening and melting of cell wall, and then fluided to each other to produce the plane adhesion.

目錄…………………………………………………………...Ⅰ
表目次………………………………………………………...Ⅴ
圖目次………………………………………………………...Ⅶ
摘要………………………………………………………….…1
Summary………………………………………………………..2
第一章 前言…………………………………………………….4
第二章 文獻回顧……………………………………….………7
壹 木材化學改質之原理及方法………………………….7
一 木材之化學組成分…………………………………...7
（一） 碳水化合物（Carbohydrate）…………………7
（二） 木質素（Lignin）………………………….…..9
二 木材之構造………………………………………….11
三 木材化學改質之反應位置………………………….11
四 木材化學改質之方法……………………………….15
（一） 醚化處理……………………………………...15
（二） 酯化處理……………………………………...18
五 木材之熱可塑化…………………………………….21
貳 化學改質材之性質分析……………………………...23
一 DSC分析……………………………………………23
二 熔點分析…………………………………………….24
三 FTIR分析…………………………………………....25
四 SEM觀察……………………………………………28
參 木材自膠合之應用…………………………………...30
第三章 木材苯甲基化改質處理……………………………...32
壹 材料與方法…………………………………………...32
一 試驗材料…………………………………………….32
（一） 木材…………………………………………...32
（二） 藥品…………………………………………...33
二 試驗方法…………………………………………….34
（一） 木材前處理…………………………………...34
（二） 木粉之鹼萃處理……………………………...34
（三） 木粉之苯甲基化處理………………………...35
（四） 苯甲基化木粉性質分析……………………...35
貳 結果與討論…………………………………………...37
一 重量增加率……………………………………….…37
二 DSC分析…………………………………….………40
三 熔融現象…………………………………………….43
四 FTIR分析……………………………………………47
第四章 苯甲基化木材製造粒片板…………………………...55
壹 材料與方法…………………………………………...55
一 試驗材料…………………………………………….55
（一） 木材…………………………………………...55
（二） 藥品…………………………………………...55
二 試驗方法…………………………………………….56
（一） 苯甲基化粒片製備……………………….…..56
（二） 粒片板製造…………………………………...56
（三） 粒片板性質測定……………………………...58
貳 結果與討論…………………………………………...60
一 粒片板升溫模式…………………………………….60
二 內聚強度…………………………………………….62
三 吸水率……………………………………………….67
四 吸水厚度膨脹率…………………………………….73
五 SEM觀察……………………………………………79
（一） 粒片板外觀…………………………………...80
（二） 粒片板內部構造……………………………...81
第五章 結論…………………………………………………...86
第六章 參考文獻……………………………………………...88

丁昭義 （1983） 木材化學 國立編譯館 台北 pp：37-54，101-176。
王松永 （1986） 木材物理學 國立編譯館 台北 pp：35-66，190-197。
李驊登 （1989） 掃描式電子顯微鏡之原理及功能(上)。 科儀新知 11(1)：44-52。
李文昭 （1996） 應用農林殘料研製單寧共聚合木材膠合劑之基礎研究。 國立中興大學森林研究所博士論文 台中。
邱承美 （1972） 儀器分析原理 科文出版社 板橋 pp：105∼138。
宋憶青 （1999） 尿素-酚-甲醛共聚合樹脂之反應性及其在木材膠合劑之應用。 國立中興大學森林研究所碩士論文 台中。
林玖玲 （1984） 微波加熱改善木材可塑性之研究。 國立台灣大學森林學研究所碩士論文 台北。
林仁政 （1997） 熱處理改良木材尺寸安定性之研究。 國立中興大學森林研究所碩士論文 台中。
侯文忠 （1990） 木材吸著與膨脹性質之關係及尺寸安定性改良之研究。 國立中興大學森林研究所碩士論文 台中。
徐麗珠 （1999） 順丁烯二酐/丙三醇處理材之物理性、膠合性及塗裝性之研究。 國立中興大學森林研究所碩士論文 台中。
陳嘉明 （1992） 植物型態組織對木質素化學特性的影響。 林產工業 11(3)：96-103。
陳玉惠、黃俊哲、莊尊仁 （1997） 熱重分析儀與霍氏轉換紅外光譜儀連線系統之簡介及其應用。 科儀新知 18(4)：23-31。
陳盈全 （2002） 尿素-樹皮萃取物-甲醛共聚合樹脂之合成及其性質。 國立中興大學森林學研究所碩士論文 台中。
黃清吟 （1986） 木材彎曲加工之研究。 國立台灣大學森林學研究所碩士論文 台北。
渡邊治人著，劉文炳譯 （1989） 木材應用基礎 五洲出版社 台北 pp：26∼65，111∼129。
康瑜容 （2000） 霍氏紅外線光譜儀FTIR原理。 NewsLetter (15)：18-19。
張上鎮 （1989） 光譜分析之利器─霍氏紅外線光譜分析。 林產工業 8(4)：112-124。
張上鎮 （1990） 顯微霍氏紅外線光譜分析技術之應用：分析木質材料與塗料之化學性質。 中華林學季刊 23(1)：87-103。
張上鎮 （1991） 三種霍氏紅外線光譜分析表面性質技術之比較研究。 林產工業 10(1)：113-120。
張上鎮、李鴻麟 （1991） 散反射霍氏轉換紅外線光譜應用於劣化木質材料之分析。 中華林學季刊 24(4)：63-79。
張上鎮、王升陽 （1993） 接枝纖維素之製造方法與展望。 林產工業 12(2)：91-97。
張上鎮、吳季玲、王升陽 （1997） 熱分析技術在木材化學研究領域之應用。 林產工業 16(1)：133-148。
張上鎮、吳季玲、王升陽、張惠婷 （1997） 反射式傅立葉轉換紅外線光譜分析在林產化學研究之應用。 林產工業 16(4)：825-838。
張上鎮、葉汀峰 （1997a） 聚胺基甲酸酯透明塗裝木材光變色之解析。 中華林學季刊 30(3)：291-300。
張上鎮、王升陽 （1997） 台灣產針、闊葉樹材實木散反射傅立葉紅外線光譜特性之比較。 中華林學季刊 30(3)：329-341。
張上鎮、張惠婷 （1997） Si-Carb取樣技術於木材散反射傅立葉轉換紅外線光譜分析之應用。 中華林學季刊 30(4)：369-376。
張上鎮、葉汀峰 （1997b） 光安定劑改善聚胺基甲酸酯透明塗裝木材耐光性之解析。 中華林學季刊 30(4)：451-460。
張惠婷 （2000） 木材改質對木材耐久性之影響。 國立台灣大學森林學研究所博士論文 台北。
賀孝雍 譯著 （1989） 有機化合物之光譜鑑別法 眾光文化事業有限公司 台北 pp：95-180。
廖淑華 （1996） 不同形態與莫耳比尿素膠製造木質板材之研究。 國立中興大學森林研究所碩士論文 台中。
蔡崑堭、黃金城 （1985） 高週波加熱處理應用在木材軟化彎曲成型之研究(Ⅰ)─無藥劑處理試材成型彎曲性能。 林產工業 4(2)：35-41。
蔡宏斌 （1989） DSC之應用技巧。 科儀新知 11(1)：54-64。
劉相識、廖坤福、彭秀鳳 （1993） 乙醯化木材之尺寸安定性與吸濕性之研究。 林產工業 12(3)：83-96。
劉正字、李文昭、林福元 （1998） 木材之化學改質及其膠合性之研究(Ⅰ)─醚化處理對木材尺寸安定性及力學性質之影響。 林產工業 17(2)：305-320。
劉正字、李文昭、夏以淳 （2000） 木材之化學改質及其膠合性之研究(Ⅲ)─乙醯化處理對木材尺寸安定性及力學性質之影響。 林產工業 19(2)：229-240。
薛敬和 （1998） 高分子化學 高立圖書有限公司 台北 pp：71-79。
繆慈光、莊經緯、葉美甄、徐啟銘 （2000） 應用DSC與TAM於熱危害分析之比較。 科儀新知 22(3)：58-65。
鍾明吟 （2000） PU注入材之物理性、膠合性及塗裝性。 國立中興大學森林研究所碩士論文 台中。
羅紹宏 （2002） 木材溴丙烯化學改質及其自膠合性。 國立中興大學森林研究所碩士論文 台中。
上田 實、松田鍈明、松本 寬 （1994）熱圧下におけるオリゴエステル化とビニル重合の同時反応による木材の化学修飾。 木材学会誌 40(7): 725-732。
木口 実 （1990）エーテル化による木材の表面化学修飾（第1報）：エーテル化による表面熱溶融木材の調製。 木材学会誌 36(8): 651-658。
木口 実 （1993）エーテル化による木材の表面化学修飾(第4報)：溶剤希 法及び気相法によるベンジルエーテル化の検討。 木材学会誌 39(1): 80-85。
Chow, P., Z. Bao, J. A. Youngquist, R. M. Rowell, J. H. Muehl and A. M. Krzysik (1996) Properties of hardboards made from acetylated aspen and southern pine. Wood Fiber Sci. 28(2): 252-258.
Chang, S. T. and H. T. Chang (2001) Comparisons of the photostability of esterified wood. Polym. Degrad. Stab. 71: 261-266.
Deka, M. and C. N. Saikia (2000) Chemical modification of wood with thermosetting resin: Effect on dimensional stability and strength property. Biores. Technol. 73: 179-181.
Evans, P. D., N. L. Owen, S. Schmid and R.D. Webster (2002) Weathering and photostability of benzoylated wood. Polym. Degrad. Stab. 76: 291-303.
Faix, O. and K. Németh (1988) Monitoring of wood photodegradation by DRIFT-spectroscopy. Holz Roh. Werkst. 46:112.
Funakoshi, H., Shiraishi, N., Norimoto, M., Aoki, T., Hayashi, H. and Yokota, T. (1979) Studies on the thermoplasticization of wood. Holzforshung. 33:159-166.
Hon, D. N. S. (1996) Chemical modification of lignocellulosic materials. Marcel Dekker New York. pp:4-9, 35-81, 159-179, 197-226, 229-244, 247-254.
Hill, C. A. S. and N. S. Cetin (2000) Surface activation of wood for graft polymerization. International Journal of Adhesion & Adhesives 20: 71-76.
Hill, C. A. S. and D. Jones (1999) Dimensional changes in Corsican pine sapwood due to chemical modification with linear chain anhydrides. Holzforschung 53: 267-271.
Hon, D. N.- S. and N.- H. Ou. (1989) Thermoplasticization of wood Ⅰ. Benzylation of wood. J. of Polym. Sci.: Part A: Polymer Chemistry. 27:2457-2482.
Kiguchi, M. and K. Yamamoto (1992) Chemical modification of wood surfaces by etherification. Part3: Some properties of self-bonded benzylated particleboard. Mokuzai Gakkaishi 38(2):150-158.
Maria C. T. (2000a) Preparation of wood with thermoplastic properties. Part1: Classical synthesis. Holzforschung 54:71-76.
Maria C. T. (2000b) Preparation of wood with thermoplastic properties. Part2: Simplified technologies. Holzforschung 54:77-82.
Matsuda, H., M. Ueda and H. Mori. (1988a) Preparation and crosslinking of oligoesterified woods based on maleic anhydride and allyl glycidyl ether. Wood Sci. Technol. 22:21-32.
Matsuda, H., M. Ueda and H. Mori. (1988b) Preparation and crosslinking of oligoesterified woods based on phthalic anhydride and glycidyl methacrylate. Wood Sci. Technol. 22:335-344.
Nakano, T. (1994) Mechanism of thermoplasticity for chemically-modified wood. Holzforschung 48:318-324.
Ohkoshi, M. (1990) Bonding of wood by thermoplasticizing the surfaces. Part1: Effects of allylation and hot-press conditions. Mokuzai Gakkaishi 36(1):57-63.
Ohkoshi, M. (1991) Bonding of wood by thermoplasticizing the surfaces. Part2: Possible crosslinking of wood by the graft-copolymerizing of styrene onto allylated surfaces. Mokuzai Gakkaishi 37(10):917-923.
Ohkoshi, M., N. Hayashi and M. Ishihara (1992) Bonding of wood by thermoplasticizing the surfaces. Part3: Mechanism of thermoplasticization of wood by allylation. Mokuzai Gakkaishi 38(9):854-861.
Roussel, C., V. Marchetti, A. Lemor, E. Wozniak, B. Loubinoux and P. Gerardin (2001) Chemical modification of wood by polyglycerol/maleic anhydride treatment. Holzforschung 55: 57-62.
Shiraishi, N., T. Matsuda and T. Yokota (1979) Thermal softening and melting of esterified wood prepared in an N2O4-DMF cellulose solvent medium. J. Appl. Polym. Sci. 24:2361-2368.
Sun, R. C. and X. F. Sun (2002) Structural and thermal characterization of acetylated rice, wheat, rye, and barley straws and poplar wood fibre. Ind. Crops Prod. 16: 225-235.
Thiebaud, S. and M. E. Borredon (1995) Solvent-free wood esterification with fatty acid chlorides. Biores. Technol. 52: 169-173.
Thiebaud, S., M. E. Borredon, G. Baziard and F. Senocq (1997) Properties of wood esterified by fatty-acid chlorides. Biores. Technol. 59: 103-107.
Vaca-Garcia, C. and M. E. Borredon (1999) Solvent-free fatty acylation of cellulose and lignocellulosic wastes. Part 2: Reactions with fatty acids. Biores. Technol. 70: 135-142.
Vaca-Garcia, C., S. Thiebaud, M. E. Borredon and G. Gozzelino (1998) Cellulose esterification with fatty acids and acetic anhydride in lithium chloride/N,N-dimethylacetamide medium. JAOCS. 75(2): 315-319.
Wu, K. T. and Y. S. Hwang (1992) The potential of surface activated bonding system applied to wood. Forest Prod. Indus. 11(2): 43-49.
Youngquist, J. A. and R. M. Rowell (1986) Mechanical properties and dimensional stability of acetylated aspen flakeboard. Holz Roh. Werkst. 44: 453-457.