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透明木材研究进展
作者：汪颖付时雨来源：《中国造纸》2018年第06期
摘要：根据材料透明的光学原理对木材中的化学成分和纤维结构进行改造，可以将木材制备成透明木材。透明木材是一种既具备木材低密度、高模量、高强度、高韧性和低导热性等优良特性，同时还具有透明光学性能的新型材料。透明木材在智能窗户、防伪设备以及太阳能电池等领域具有潜在的应用价值。
关键词：透明木材；纤维改性；复合材料
中图分类号：TQ3510
文献标识码：A
DOI：1011980jiss
0254508X201806011
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木材是一种用途广泛的天然材料，长久以来用于建筑、造纸原料等方面。看似简单而司空见惯的木材，实则是集视觉外观独特、机械性能和隔热性能优良为一体的材料12。随着现代社会对绿色可再生、可持续材料需求的持续增长，木材越来越受到欢迎34。
木材用于造纸领域广为人知，从普通的书写纸和报纸，到特殊功能性纸，如pH试纸、血型测试纸、纸基电子材料、透明纸等。其中通过用折光系数与纤维素纤维和填料接近的物质填充纸张内部的孔洞，使纸张成为光学均一的介质，纸张的透明度大为提高，从而获得透明纸56。
能否根据透明纸的制备原理、利用木材沿纤维生长方向的介孔通道，有效实现透明木质纤维与透明纸的直接对接，制造透明木材来满足更广泛的需要成为近几年来的热点问题79。本文主要从透明木材的光学原理、研究进展及其可能的应用等方面进行了概述。
1透明木材的光学原理
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木材的透明度主要与它自身的结构和组成有关，一方面木材具有使可见光发生强烈光散射的介孔通道；另一方面，木材主要由纤维素、半纤维素、木素三种成分组成。纤维素和半纤维素是无色物质，结构相对简单，约占木材质量分数的70；而木素化学结构复杂，占木材质量分数约301011，另外还有树脂等其他物质12。这些物质导致木材在可见光范围内发生强烈的光散射和光吸收，从而木材显示出不透明的某种颜色13。木材中含有不同折光系数的物质是影响木材透明性r