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研究生:蔡婉鈴
研究生(外文):TSAI,WAN-LING
論文名稱:低分子量酚甲醛樹脂注入對人工林針葉樹木材性質之影響
論文名稱(外文):Effect of Impregnation with Low Molecular Weight Phenol-formaldehyde Resin on the Properties of Plantation Softwood
指導教授:卓志隆
指導教授(外文):CHO,CHIH-LUNG
口試委員:楊德新羅盛峰
口試委員(外文):YANG,TE-HSINLO,SHENG-FONG
口試日期:2017-08-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立宜蘭大學
系所名稱:森林暨自然資源學系碩士班
學門:農業科學學門
學類:林業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2017
畢業學年度:106
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:木材改質柳杉南方松低分子量酚甲醛樹脂微波照射
外文關鍵詞:Wood modificationJapanese cedarSouthern pineLow molecular weight phenol formaldehydemicrowave radiation
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為改善柳杉(Cryptomeria japonica)及南方松(Pinus spp.)之品質,促進其使用範圍,本研究利用不同條件之減壓加壓注入法,將低分子量酚甲醛樹脂(PF)注入至木材內,探討其對木材物理性質、力學性質、尺寸安定性、耐腐朽性能、抗白蟻性能及甲醛釋出量之影響。此外,透過微波照射預處理探討其對柳杉心材注入PF之改善效果。
  研究結果顯示經不同濃度之PF注入木材之重量增加率及密度提升率有隨著PF濃度增加而提升之趨勢。建議加壓時間為1小時,減壓浸置時間0.5小時即可。南方松和柳杉木材經PF注入後之抗壓強度、硬度、耐磨耗性能、抗彎強度及抗彎彈性模數皆有增加的趨勢。尺寸安定性在注入後有顯著的改善。南方松重量增加率在21%以上、柳杉11%以上時,耐腐朽試驗之質量損失率可降至2%以內。南方松重量增加率11%以上、柳杉21%以上,抗白蟻試驗之質量損失率有明顯改善。甲醛釋出量皆符合CNS11031規範甲醛釋出量F1等級。微波照射處理有助於改善柳杉心材之滲透性,本實驗結果建議微波照射時間為60 s,PF濃度30%為最適處理條件。整體而言,PF注入對木材之物理性質、強度性能、尺寸穩定性及耐久性皆有提升的趨勢,而微波處理可顯著提升PF的重量增加率。

The purpose of this study was to promote the utilizations of Japanese cedar (Cryptomeria japonica) and southern pine (Pinus spp.) through wood quality modified by impregnation with low molecular weight phenol formaldehyde resin using various vacuum-pressure treatments. The effects of PF impregnations on the physical properties, mechanical strength, dimensional stability, decay and termites resistance, and formaldehyde emissions of specimans were systematically investigated. The improvements on the permeability of PF into the heartwood of Japanese cedar were also examined using microwave radiation pretreatment.
  The experimental results showed the weight percent gain and percentage increase in density of PF impregnated wood increased with an increase in the concentrations of PF solution. The suggested process for the duration of pressure stage was 1 h; for vacuum stage was 0.5 h. The values of compression strength parallel to grain, bending strength, modulus of elasticity, Brinell hardness, and abrasion resistance of PF impregnated Japanese cedar and southern pine were increased in comparison to the untreated samples. The dimensional stability of wood could remarkly improved after impregnation with PF. The mass loss of PF impregnated wood after twelve weeks decay test reduced to less than 2% when the weight percent gain of PF in southern pine and Japanese cedar were over 21% and 12%, respectively. The performance of termites resistance could significantly improved by treating the weight percent gain of southern pine and Japanese cedar respectively over 11% and 21%. The formaldehyde emissions of all test specimens could meet the requirements of F1 level in the CNS 11031 standard. The permeability of PF into the heartwood of Japanese cedar could be improved by using microwave radiation pretreatment. The experimental results suggested the optimal microwave radiation period is 60 s and the concentration of PF solution is 30% according to the results of weight percent gain. In general, the physical properties, mechanical strength, dimensional stability, and durability of wood could be effectively improve by impregnation with low molecular weight PF resin. The weight percent gain of PF in the heartwood of Japanese cedar was significantly increased by microwave radiation
pretreatment.

中文摘要 I
Abstract II
謝誌 IV
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 VIII
壹、前言 1
貳、前人研究 2
一、柳杉性質 2
二、南方松性質 2
三、木材注入酚甲醛樹脂的研究 2
四、木材滲透性改善之方法 5
(一)影響滲透性之因素 5
(二)改善木材滲透性方法 6
參、材料與方法 9
一、減壓-加壓注入處理 9
(一)試驗材料 9
(二)試驗方法 9
(三)性質檢驗 11
二、微波處理與反覆減壓注入處理 17
(一)試驗材料 17
(二)試驗方法 17
(三)性質檢驗 19
肆、結果與討論 20
一、減壓-加壓注入處理 20
(一)處理條件對重量增加率之影響 20
1.重量增加率 20
2.密度增加率 24
(二)木材注入PF之性質變化 27
1.密度 27
2.含水率 29
3.尺寸變化率 30
4.縱向抗壓強度 32
5.抗彎性質 32
6.勃林納硬度 33
7.耐磨耗性能 36
8.耐腐朽性能 37
9.抗白蟻性能 39
10.甲醛釋出量 40
二、微波處理與反覆減壓注入處理 41
(一)微波處理與反覆減壓注入處理 41
1.溫度提升 41
2.含水率 43
3.壁孔破壞情形 43
(二)低分子量酚甲醛樹脂注入 42
1.重量增加率 45
2.含水率 47
3.密度 48
4.抗彎強度(MOR)、抗彎彈性模數(MOE) 50
伍、結論 53
陸、參考文獻 54
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中華民國國家標準 CNS454。2013。木材抗彎試驗法。經濟部標準檢驗局。
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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