单面表面炭化与植酸浸渍对木材表面性能及防火性能的综合影响

《Scientific Reports》：Combined effects of one-sided surface charring and phytic acid impregnation on the surface properties and fire performance of wood

　　摘要 表面炭化是一种木材改性技术，能够提升木材的外观美学，同时增强其在户外环境中的耐久性和使用寿命。本研究将欧洲赤松（Pinus sylvestris L.）分别在210、240和270°C下进行单面表面炭化处理，随后用10%植酸溶液进行浸渍。随着炭化温度从210°C升高到240°C，植酸在炭化木材中的增重百分率（WPG）显著增加。与未处理对照相比，炭化处理显著降低了木材的亮度，且温度越高，亮度降低越明显。炭化温度为210°C（115°）和240°C（116°）的组别水接触角最大，而植酸浸渍由于其亲水性导致接触角降低。各组在25 kW m^?2和50 kW m^?2辐照条件下的燃烧反应进行了研究。与对照组相比，炭化组体的引燃时间普遍较短（即可燃性增加），但峰值释热率较低。在25 kW · m^?2辐照条件下，植酸浸渍组体未发生引燃。在50 kW · m^?2辐照条件下，植酸浸渍组体的释热率演变趋势相似，表现为引燃延迟、峰值释热率大幅降低且几乎不释放热量。然而，植酸浸渍对挥发性有机物（VOCs）的产生和烟雾生成产生了负面影响，导致其增加。