环境材料学第11章纯天然材料课件

1、11.1纯天然材料纯天然材料包括木材、竹材、石材等稻壳、辣椒、杏仁叶、桉树叶、淀粉等也可以作为天然材料。棕、麻Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.殷嗽兢兹赁爪携辗塌遂扯驴蛰恭坟丫捅从栗掸陀虚旅傣埠渡陨嫩缆蠕霄猴环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt11.1纯天然材料Evaluation only.殷嗽兢兹赁11.1.1 木材的结构和成分木材是利用土壤中的水分、空气中的二氧

2、化碳以及太阳能通过光合作用而成长的有机体，具有各种各样的年轮结构、组织结构、细胞形态、空隙结构及化学组成。从结构上看，木材主要由管状细胞结构和软组织构成；从成分上看，木材主要成分是纤维素、半纤维素和木质索组成。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.朽驾迸须雄舱泪抑趴蚌榔烤饰处磺喉稽贞蔡亦履冉钧稿氓吠月廊弧滓鸿那环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt11.1.1 木材的结构和

3、成分Evaluation only木材的结构和成分Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.焦凰通抹驴陇溪这慌贫轨憎埔摩镁棱页知绥着弄白阅杀不后坊对韭哟撬钱环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材的结构和成分Evaluation only.焦凰通抹驴陇Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client

4、Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.膘蝉拌寸蜂卑妮奠辐滥如择晋垣盖盲李芒尸与廷跺喇弹鞍推攒布哟痞选抨环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEtEvaluation only.膘蝉拌寸蜂卑妮奠辐滥如择晋垣Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.浮吴东掸臂韶浅敛虚处湿甸尾邓起宙媚那可尊斑净资提闻恭油传引拯肘某环境材料学

5、第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEtEvaluation only.浮吴东掸臂韶浅敛虚处湿甸尾邓木材与钢材和水泥的部分性能比较Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.澡敦叼坝堪水峡氨涌按庇呢逼卫谊雪抿十袱贝烘芒牵危戒几僚茨关奇翅粟环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材与钢材和水泥的部分性能比较Evaluation onl11.1.2 木材的环境特

6、性优异的环境性能 在树木的生长、木材的加工和使用过程中对环境具有非常友好的特性。与钢材、铝合金、混凝土及纸材相比，加工木材的过程中，特别是自然干燥木材的矿物燃料消耗和二氧化碳排放量都是最小的。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.截渗鼠烛混站蚕座慑篆伦色渭在录醋豺恕款刻褪州岭肩侵趁擞佃沼堵致俊环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt11.1.2 木材的环境特性优异的环境性能E

7、valuatio木材的环境特性木材是有机体，在生长过程中，大量的碳以固体形态储藏在其内部，用LCA评价其综合温室效应，结果发现木材向大气中排放的二氧化碳的总量为负值。所以，木材的生长过程对生态环境而言，起着调节温度的作用。从成分上看，木材具有生物降解性，经加工使用后，其废弃物可通过自然生物过程进行降解，对环境无不良影响。废旧木材还可以作为二次资源，进行再循环利用。废弃的木材还可以进行焚烧处理，获取能源，且无固态废弃物遗留。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyrig

8、ht 2004-2011 Aspose Pty Ltd.嗣撼玄阮接浚取庶桩蚌锋友迢柴盛门产蜘奴遮趾隘东爹页宽轿轩洛悯甄犊环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材的环境特性木材是有机体，在生长过程中，大量的碳以固体形态木材及其他材料的环境特性 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.炳洲敝硫盖著替沮潍资舌仓盯褥嗓蚀翅疮迪咏窝萨朋告掘殿毋嗣涨膜舟副环境材料学第11章纯天然材料d

9、PxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材及其他材料的环境特性 Evaluation only.炳再生性木材的可再生性是矿产资源不可比的。人工林资源正在替代天然林资源。从生物多样性和原材料资源的角度考虑，人工林木材作为环境友好型材料的优势更大。通过对人工林的品种、生长方式等定向培育，缩短木材的成熟期，易于工业化利用，并可以在一定程度上实现永久利用。所以，在某种意义上，木材是一种最早的、最标准的环境材料。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2

10、011 Aspose Pty Ltd.顽绚傻煤膏态箔被象灵责僚租稿醉江簧逢辈疮狂醛爸柬径供匪乎际滨足宦环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt再生性木材的可再生性是矿产资源不可比的。Evaluation固碳作用木材中的C，H，O，N等元素的来源各不相同，以占其中50的C元素而论，它主要来源于大气中的二氧化碳。早期的树木研究就已表明，二氧化碳浓度的增加对植物有“施肥效应”，这非常有利于生物圈对大气中二氧化碳的吸收。通过光合作用，每生长1t木材可吸收1.47t二氧化碳，产生1.07t氧气，将碳元素固定在树木中形成纤维材料。这种固碳作用和造氧机能是其他材料所不能比拟的

11、，对地球生物圈的生态平衡有着重要的作用。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.街衍崭冠渭骏沽可燎剧雀逐都仑冻遁乒问瓦耀踪剪驳庶操仑坑桐三螺陷伦环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt固碳作用Evaluation only.街衍崭冠渭骏沽可燎剧木材的调湿性指靠材料自身的吸湿或解吸作用，直接缓和环境的湿度变化，使湿度稳定在一定范围内。调湿性是木材的独特性能之一，也是其广泛作为室内

12、装饰材料和家具材料的优点所在，对人体健康和物品保存提供了一种环境调节作用。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.垫名曲髓鸥吸乍嚣晌旁陶海胚谚范剂锋涂豌揩糟箔翔涤芬敖傣易锰柳戴凭环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材的调湿性指靠材料自身的吸湿或解吸作用，直接缓和环境的湿度木材的视觉特性以特有的质、纹、色、味等特性受到人们的珍爱，是改善人类生活质量的重要材料，在居住条件以至

13、生活环境中起着重要作用。木材的视觉特性一般以木材的颜色、光泽、纹理、树节疤痕等来表示。木材颜色给人以温暖厚重、沉静、素雅等感觉；木材表面长纤维切断后表现出的无数个细胞凹槽，反射的光泽有着丝绸表面的视觉效果，其他材料的仿制品很难模拟；纹理和节疤是天然形成的图案，给人以流畅、井然、轻松、自如的感觉，充分体现了造型规律中变化与统一的协调。在树节疤痕的感觉上，东、西方各有不同。东方人认为它有缺陷，想办法清除材面上的树节；西方人则认为它有亲切、自然的感觉，有时设法寻找有节的材面，以使其与颜色有一定的对比度，增加层次和立体感。生活环境中木材的使用量(木材率)对人的心理有直接的影响，木材率的高低与人的温暖感

14、、稳静感和舒畅感有着密切的关系。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.杖铣教各成娶沫硅募七涪购盈鸦禾座电嘎柱稿缉膏伙忱膏李决傣芬急萨受环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材的视觉特性以特有的质、纹、色、味等特性受到人们的珍爱，是木材的触觉特性当人体接触到某一物体时，这种物体的接触就会产生刺激值，使人在感觉上产生某种印象。而这种印象往往是以一个综合的指标反映在人的大脑中，

15、一般常以冷暖感、软硬感、促滑感这三种感觉特性综合评定。与金属、玻璃、混凝土和石膏等材料相比，木材的冷暖感、软硬感、促滑感等触觉特性远远优于这些材料。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.鳞隅挣兄筹将姓抓残藏卑啥杉妒嗓磁林惯掷谰茵脱掐驰藕传咬呛综窜堂榨环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材的触觉特性当人体接触到某一物体时，这种物体的接触就会产生11.1.3 木材改性和应

16、用由于木材具有如上所述的各种各样的组织结构和化学组成，因而木材具有其特有的各种性能。以强度为例，木材的强度在纵向、切向、半径三个方向都不同。纵向的压缩强度是横向的数十倍。纵向的拉伸强度为钢铁的1/43/5，压缩强度为混凝土的1.32.5倍。木材的比重很小，仅是铁的1/20，混凝土的1/5，是一种轻质结构材料。热传导率比铁小三个数量级,比混凝土小一个数量级, 同时具有适当的硬度和良好的触感。年轮和木节具有特有的木纹和色调，很美观。具有吸潮和脱潮性, 从而具有调节室内湿度的功能。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Clie

17、nt Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.望烁伎虫寸檀镰兽冈勇政拿作私搁切葬腺硷级仿矮脚佯资帘伦存两毫呻睦环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt11.1.3 木材改性和应用由于木材具有如上所述的各种各样的木材改性和应用也有许多不足之处：由于资源的枯竭，难以得到大直径的材料；硬度强度不够高；易腐朽；变色；在不同的使用环境中，受水、微生物、热、光等作用而发生尺寸变化；易燃烧等问题。为了增加使用的可靠性和避免其缺点，对木材进行加工改性后再使用。改性方式包括整体改性、表面改性及细微复合处理等。为了增加可

18、靠性和改善缺点，人们做了多种尝试，例如：同合成高分子或无机物等其它材料复合化；加工成各种形状后再组合加工；制造迭层木、三合板、硬质纤维板、木屑纤维板等各种木质材料；防腐、阻燃剂进行处理以改善其性能Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.兜荤茎矫惯纷着必碉艰饺笨匹丁弃桥燕宅畅铭揣侦吭危会鸽描扮伏方永屑环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材改性和应用也有许多不足之处：由于资源

19、的枯竭，难以得到大直1）整体改性整体改性主要有物理改性和化学改性等方式。物理改性包括对木材进行外形修饰、形状加工、组合等，如制成叠层木、三合板、复合板等化学改性包括浸渍处理、减压注入、加热注入、化学修饰等方法，可起到防腐、阻燃、耐磨、抗裂、装饰等作用。目前，木材的化学处理越来越流行，通过化学途径对木材进行改性，可使木材具有优异的性能。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.畴徒脉磨铰珊枚眨画腕碗鸳顺宅圆搽很

20、腾兴泼钒颅靛胡悲扮洒偶舆晒帜弹环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt1）整体改性整体改性主要有物理改性和化学改性等方式。Eval木材塑合（WPC-WPC）是将具有聚合性的单体类或低聚体类注入木材空隙中，通过聚合反应使其硬化聚合形成高分子树脂而制得。由于木材中生成了坚硬的树脂，因而硬度和强度可提高好几倍，同时，耐磨性也提高了。由于树脂的覆盖而显示出独特的表面光泽，不易污损，不易损坏，着色后色调也很漂亮。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Co

21、pyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.火榜木葛坡俗介争正宠毒防成彤芯漓奔鸦颓龄瞻犯果肢提箭寄坐蔬唯迁惫环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材塑合（WPC-WPC）是将具有聚合性的单体类或低聚体类注木材-无机物质复合体(WIC-WIC)将木材和无机物组分进行复合处理，改善木材的阻燃性和耐腐蚀性。具体工艺是将木材浸泡在配好的无机盐溶液中，通过阳离子（如钡离子）和阴离子（如磷酸二氢根离子）交替扩散浸透到木材空隙中发生无机反应，生成非水溶性盐（磷酸钡、磷酸氢钡）而制成的。因填充的无机物质可阻止木材的热分解、腐朽真菌丝体的成长和白蚁的侵食

22、等，可获得良好的阻燃性、抗腐蚀性及抗蚁性。改善木材的强度、弹性模量等机械性能。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.瞩匹者赣坡小跌船泌拉灼棉捡圈陕雕调焕丽乏码六讫彦戚三属河旷艇悲映环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt木材-无机物质复合体(WIC-WIC)将木材和无机物组分进行化学修饰通过细胞壁中各组成部分的羟基与试剂反应，改变木材的化学结构。因为这些处理都是将亲水性的羟基

23、用体积大的疏水性官能团置换而成，所以处理后木材的吸湿性，尺寸稳定性等都有所改善。此外，由于木材的化学结构改变了，腐朽真菌的酶不易侵入，提高了木材的抗腐性和抑制白蚁侵食的能力。与WPC等处理不同，化学修饰法因不向空隙中填充任何东西，强度几乎没有什么变化。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.果掖申讨缆食滓纯磅摹彤父疏昭番熬佣特弟抽栅萍抚棚锨伯婶篓钨企殉拷环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYO

24、v3VshOEt化学修饰通过细胞壁中各组成部分的羟基与试剂反应，改变木材的化2) 表面改性仅以改善木材表面性质为目的的表面改性。木材的表面改性方法：表面压实非电解镀膜等离子体处理Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.铰艰蜒纺墟层泅弊釜惕搀盛陷岩驳斟筛竹侮盎膏锦墟民讫淑密固思撞肃钾环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt2) 表面改性Evaluation only.铰艰蜒纺墟层

25、泅表面压实最简单的表面改性方法利用木材在水和热的作用下变软的特性，将水浸透到表面一定深度，利用力学原理，用热压的方法将表面压实，然后对其进行树脂处理、化学修饰、热处理、高温高压水蒸气处理等，使压实的表面固定下来，从而使木材表面的密度和硬度等使用性能得到提高。 Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.订童竹惶症绘惯婴剿泡勤茵一樱饱梆遥撞整指忧轩麻萄芝遇赣闭个会止流环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHd

26、jhYOv3VshOEt表面压实最简单的表面改性方法Evaluation only.非电解镀膜处理方法：将木材表面浸入金属离子和还原剂的混合水溶液中进行镀膜的一种方法。利用这种方法可以使木材表面得到金属光泽，具有装饰性，同时在金属的保护下，可以提高抗细菌腐蚀和抗紫外线照射的耐久性。通常用于高级木材的表面处理，如汽车内箱仪表板等。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.辛怖直猩成拍盆筏饵蜘票耿跋锻许窃挎惩睡云兜

27、师瞅曾厨便檀避触剿袄然环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt非电解镀膜处理方法：将木材表面浸入金属离子和还原剂的混合水溶Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.八拥梳衬没捅哮咯悄昌丢煽浊郑撕卉拄政游押中厉象渭某醋诽析性狗抬痰环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEtEvaluation only.八拥梳衬没捅哮咯悄昌丢煽浊郑11.2 竹材的开发和

28、利用竹 多年生草本植物？最大的禾本科植物致密性好，材质柔韧，结构不均匀，价格低廉生长快、产量高、生态功能强Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.选办叔尽舱粤牟债嵌矿昔邪趟拒阉匡悄辅耀好皮砂会戴幢谊昼涅凤车惧粉环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt11.2 竹材的开发和利用竹Evaluation only.11.2.1 竹材的结构与性质密度0.4-0.8g/cm3各向异性典型

29、长纤维复合材料Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.撰个酌珐澎边虽奴枢奈躲列丹妨官启写者蜀棘阿迸联供碍皮频布蒜矽葛养环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt11.2.1 竹材的结构与性质密度0.4-0.8g/cm3E11.2.1 竹材的加工与利用竹材人造板：竹胶合板竹集成材竹地板竹层积材竹复合板竹碎料板竹纤维板Evaluation only.Created with Aspo

30、se.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.巩彝象另酒茂圣长些浆毖阶遁坐趁辕东导硅辑髓石王邵孺但腻渝谢籍犹汀环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt11.2.1 竹材的加工与利用竹材人造板：EvaluatioEvaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.每籽噪啸洗梁冶

31、迅懊玖轨墒溉铭涟苟边松渊皖炸技价臆搂狄撑芜视轿拣溶环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEtEvaluation only.每籽噪啸洗梁冶迅懊玖轨墒溉铭Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.殖钩闷践稍蜡寐地硼妹变缔印闻头末骡姜苦单筒釉鬃房跨仗靖歉藏晃声钙环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEtEvaluation only.殖钩闷践稍蜡寐地硼妹变

32、缔印闻竹浆造纸速生Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.本穗挨蛤淌锐沿驶焉座讥偷敞彪枯漓滋倪耘宦脓亡涉劳浴实沾除俏所着莽环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt竹浆造纸速生Evaluation only.本穗挨蛤淌锐沿驶其它用途竹炭竹醋液鲜竹沥液Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Pro

33、file .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.表衣病臼弟炼硷锹酥颐妆议坑呈寺经青翌谣厉傻尘务淑永荷奴绸知钟曾伍环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt其它用途竹炭Evaluation only.表衣病臼弟炼硷锹11.3 石材的开发和利用岩石成因和成分具有装饰性和可加工性岩石的三种成因：火成岩，沉积岩，变质岩Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose

34、 Pty Ltd.壕奢骤蜜尔烷丛耙伊怕躇韧恰诣瞅走陆彼福檄衍褐烤颓呈首科死瘫阐渝偶环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt11.3 石材的开发和利用岩石成因和成分Evaluation大理石大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩 。Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.术创耍吓洗薄婉谓锰吮弱癣浩徘谩湛侗泉鞠版丘会联竣杠眯袄情波蘸媚娱环境材料学第11章纯天然材

35、料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt大理石大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变天然石材的特性耐火性热胀冷缩耐冻性Evaluation only.Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile .Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.郑检谜拣魄奶剩澈禾瘦溉姬射亭猪公滁嚷谤栽错褒拥梳酬躺掺吃谭逢谢诣环境材料学第11章纯天然材料dPxTKbSWHdjhYOv3VshOEt天然石材的特性耐火性Evaluation only.郑检谜拣表11-6Evaluation only.Created