王政 杨茗麟 肖泽芳 王海刚 王永贵 梁大鑫 谢延军

(木质新型材料教育部工程研究中心(东北林业大学)，哈尔滨，150040)

在木材资源供需矛盾日益突出的当下，人工速生林木材已经成为我国木材工业的主要原料，生产家居制品，建造木结构房屋等。然而速生材由于生长速度快、采伐年限短，存在诸如硬度低、力学性能差、易吸湿变形和耐久性差等材质缺点。对木材进行功能化改良是改善其性能、提高其装饰作用和产品价值的有效途径。基于可持续发展和环保问题，近年来通过物理法或用环保试剂处理木材的研究越来越多。

蜡是一类长链羧酸酯或醇酯，主要包括蜂蜡和巴西棕榈蜡等天然蜡、从石油和褐煤中提取的石蜡及烃蜡和酰胺蜡等合成蜡[1]。石蜡是一类绿色环保、性能稳定的木材防水剂，其中石蜡乳液最为经济有效。陈玉等[2]利用含有0.05%过氧化二异丙苯(DCP)的蒙脱土稳定石蜡基Pickering乳液浸渍处理青杨(Populuscathayana)边材，处理材质量增加率达到3.50%，在吸水48 h后木材的吸水率为92.6%，较未处理组降低了16.5%，体积膨胀率从12.50%下降到9.92%，木材的吸水性和尺寸稳定性得到改善。赵大伟等[3]利用阻燃型石蜡乳液浸渍处理云南松木材，处理材的吸湿和吸水性分别降低3%和40%，氧指数值比普通石蜡乳液浸渍木材提高了15.6%。Lesar et al.[4]研究显示，经11.7%的褐煤蜡乳液处理的木材含水率从43.9%下降到31.0%，FT-IR显示1 510 cm-1的木质素特征峰仍然存在，木材除了具有较强的疏水性以外，还在一定程度上抑制了木材长期的光降解。为了进一步增强石蜡处理木材的耐老化性能，郭伟等[5]利用1%纳米ZnO改性蜂蜡，烫蜡后的木材能够明显降低紫外线对处理材颜色的影响，总色差较纯蜂蜡处理材降低了42%。Humar et al.[6]利用褐煤蜡乳液对云杉进行浸渍，然后再进行热处理，结果显示蜡浸渍和热处理具有协同作用，可显著增加处理材疏水性，减少水分吸收，降低水蒸气的吸收速率，并提高处理材的耐腐朽能力，耐久等级为1(非常耐久)。Esteves et al.[7]利用石蜡处理松木，木材具有较好的防白蚁效果，经8周测试后，石蜡处理材的白蚁存活率从未处理材的95.3%降低到48.0%。王望等[8]使用石蜡乳液浸渍与高温热处理对木材进行复合处理，木材的疏水性和尺寸稳定性改善比单一处理更显著，这种协同作用主要是由于高温热处理过程中木材新形成的孔隙被熔融状态的石蜡填充导致。

在以上的石蜡处理木材方法中，多采用将石蜡乳化形成乳液，通过浸渍处理注入木材。为了改善石蜡乳化效果和增强乳化石蜡在木材细胞孔隙中的渗透效率，所用石蜡的分子量均较小，熔点比较低。虽然低熔点石蜡乳液可以实现防水效果，但其在木材中的渗透深度有限；处理木材在户外应用过程中石蜡受到日照升温导致软化熔融，从木材中迁出到表面，从而影响处理材外观。针对这些问题，本课题组先前利用高熔点的费托蜡，直接在高温下熔融后通过真空加压辅助浸渍处理木材，熔融的高熔点费托蜡可以完全渗透市场常见的板材，处理木材的防水性能和力学强度均比未处理材明显提高[9]。

高熔点费托蜡处理材的防水性能使其具有作为户外用材的潜能，有必要进一步研究高熔点费托蜡处理对木材的老化性能的影响。本研究选用两种高熔点费托蜡，在熔融状态下处理两种人工速生林木材——杨木和辐射松，系统评价了高熔点石蜡处理对木材人工老化性能的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

杨木(PopulusadenopodaMaxim)板材购于黑龙江省哈尔滨市方正县，含水率8.4%，气干密度(0.52±0.03)g/cm3。辐射松(PinusradiataD. Don)板材产于新西兰北岛的人工速生林，含水率7.9%，气干密度(0.35±0.02)g/cm3。板材分别锯切成150 mm(纵向)×5 mm(弦向)×75 mm(径向)规格的径切材。两种费托蜡由大连隆星新材料有限公司提供，产品牌号分别为LS2120、LS1105H。LS2120和LS1105H的滴落点分别为110～115 ℃和103～110 ℃，运动黏度分别为20～26 mm2/s(120 ℃)和10～15 mm2/s(120 ℃)，针入度分别为2～5和2～8 μm/g，含油量分别小于0.5%和0.2%。

1.2 木材浸渍改性

浸渍前将木材试件置于电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9625A，上海一恒实验仪器有限公司)于103 ℃下烘至绝干，称质量并测量尺寸。将两种高熔点费托蜡分别放入150 L不锈钢搅拌罐在120 ℃下完全熔融成液体。将木材在可加热的浸渍罐(哈尔滨锅炉厂工业锅炉公司)中堆放好，加热浸渍罐体到120 ℃并保温1 h；然后将熔融的费托蜡液体导入浸渍罐浸没木材，浸渍罐抽真空至-0.08 MPa下保持1 h使费托蜡充分溶胀浸渍木材，再卸去真空将浸渍罐加压至0.6 MPa保持2 h，最后取出浸渍试样后刮去表面多余的石蜡，得到浸渍处理材。未处理的杨木和辐射松、费托蜡2120处理的杨木和辐射松、费托蜡1 105 H处理的杨木和辐射松分别简记为YC、SC、Y2、S2、Y1和S1。

1.3 人工加速紫外老化试验

用400目砂纸对处理材表面进行砂光处理，再使用高压气枪吹扫除去表面的浮尘，接着称量其绝干质量。人工加速老化仪参数设置参照ASTM G154-2006《非金属材料紫外线曝光用荧光设备使用标准》进行，设置QUV老化仪(QUV/SPRAY，美国Q-panel公司)最大吸收波长为340 nm，强度0.77 W·m-2·nm-1，每12 h为一个周期，其中60 ℃下照射处理材8 h，关闭紫外灯后在50 ℃下静置4 h。此过程中老化设备水槽中的水蒸发产生水蒸汽(样品室空间相对湿度控制在65%)，以模拟户外自然老化过程中的凝露现象。

1.4 费托蜡及处理材性能测试

费托蜡性能测试：采用功率补偿型差示扫描量热仪(DSC Q600，美国TA仪器有限公司)测量两种费托蜡本身的相变温度，测试温度范围30～200 ℃，升降温速率为10 ℃/min，高纯氮气保护，吹扫气流速50 mL/min，利用DSC的分析软件从实验所得热流曲线获得材料的峰温及相变温度。分别取适量费托蜡粉末用红外光谱仪(Magna-IR560、美国Thermo Nicolet公司)进行红外光谱分析表征。FTIR扫描分辨率为4 cm-1，扫描次数为32次/min，扫描范围4 000～600 cm-1。

处理材质量增加率与密度测定：从浸渍罐中取出费托蜡处理材冷却后，去除木材表面残留蜡后称质量并测量尺寸。处理材的质量增加率(WPG)和密度(ρ)计算如公式(1)和(2)所示。

(1)

式中：WPG为木材质量增加率(%)；m1为试件浸渍后的绝干质量(g)；m0为试件浸渍前的绝干质量(g)。

ρ=m/v。

(2)

式中：ρ为试件密度(g/cm3)；v为试件体积(cm3)；m为试件质量(g)。

表面颜色检测：利用扫描仪和分光测色计(CM-2300d、日本Minolta公司)对老化不同时间的试件进行图片扫描记录和色差检测。色差(ΔE)采用CIE(1976)L*a*b*系统评价，L为明度指数，a和b是色品指数。每组9个重复测试样品，ΔE计算如公式(3)所示。

ΔE=[(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2]1/2。

(3)

接触角测试：将人工加速紫外老化试验测试0、120、240、360、480 h后的未处理和处理材取出后称质量，计算含水率，每组6个重复样品。木材试样的含水率计算如公式(4)所示。

(4)

式中：MC为木材试样的含水率(%)；m1为木材试样在相应时间老化后的质量(g)；m0为处理后试样的绝干质量(g)。

使用接触角测量仪(OCA 15EC、德国Dataphysics公司)对人工加速老化0、120、240、360、480 h后的未处理和处理材表面的接触角进行测试。第一次水接触木材试样贴面基板1 s后的角度定义为初始接触角，每组6个重复样品。

化学组分测定：分别将紫外加速0、120、240、360、480 h后的样品表面进行FTIR表征。FTIR扫描分辨率为4 cm-1，扫描次数为32次/min，扫描范围4 000～600 cm-1。选取未老化和在人工加速老化480 h之后的试样，用刀片切下木材被照射的表面(外露表面积约10×10 mm2，深度约1 mm)，然后将其利用XPS测试仪(ESCALAB 250XI，美国Thermo Fisher公司)先进行宽扫(0～1 350 eV)，再分别扫描C和O元素。

表面微观形貌观察：分别将紫外加速0、480 h后的样品用刀片小心地剥下老化面7 mm(径向)×7 mm(纵向)的表面层，将样品固定到扫描电子显微镜(FEI Quanta200，荷兰FEI公司)专用样品架上，置于25 ℃的真空烘箱中干燥，喷金处理后在扫描电子显微镜下观察。

2 结果与分析

2.1 两种高熔点费托蜡的性能

两种费托蜡的差示扫描量热曲线(DSC)如图1a所示，图中曲线包含费托蜡的一次升温熔融过程和一次降温冷却凝固过程。第一次升温熔融过程中，费托蜡在90和100 ℃附近分别出现熔融峰。这是因为市售石蜡多为混合物，不同相对分子质量的费托蜡会出现不同相变峰，可能由两方面的原因导致，一是石蜡中存在的低碳原子数的烷烃融化形成的；二是由于石蜡中的烷烃晶型转变形成的。以费托蜡1 105 H为例，在升温过程中，Ⅰ(60 ℃)处开始熔融，Ⅱ处和Ⅲ处分别为不完善晶体和完善晶体两个较高的熔融峰，两个峰比较窄，说明费托蜡的相对分子质量分布窄；在降温曲线过程中，Ⅴ和Ⅵ处分别为不完善晶体和完善晶体两个较高的冷却结晶峰，Ⅳ处为完全凝固，表明费托蜡2 120熔点大于费托蜡1 105 H。正构烷烃的熔点随着相对分子质量的增大而升高，因此费托蜡的熔点可以间接表征其相对分子量大小[10]。费托蜡2 120的黏度比1 105 H大，也进一步证明了费托蜡2 120的平均分子量比费托蜡1 105 H大。

两种石蜡粉末在红外光区域的谱图(FTIR)如图1b所示。通过对蜡样品的FTIR分析发现，其中波长729 cm-1为CH2的摇摆振动峰，1 462 cm-1为CH3的不对称弯曲振动峰，2 849、2 917 cm-1为C—H(CH2和CH3)的非对称和对称的拉伸振动峰，均为石蜡的特征峰。市售石蜡主要成分为正构烷烃，另外还含有少量异构烷烃、环烷烃和芳烃，以及微量S、N、O化合物[11]。与费托蜡1 105 H相比，费托蜡2 120在波长1 735 cm-1出现了较弱CO峰，说明石蜡2 120中含有少量羧基官能团；在波长1 150 cm-1出现了—C—O峰，说明其中含有少量的脂肪族官能团[12]；在波长966 cm-1出现了CC峰，是不饱和反式脂肪酸的特征峰[13]。本研究所用的费托蜡与其它文献报道的石蜡相比，费托蜡含有的杂质量仍然很低[14]。

2.2 处理材质量增加率和密度

两种高熔点石蜡2 120和1 105 H浸渍处理后的木材质量增加率如表1所示。费托蜡2 120和1 105 H处理杨木的质量增加率分别为94.9%、88.0%，费托蜡2 120和1 105 H处理松木的质量增加率分别为121.4%和119.5%。树种对质量增加率有很大影响，两种费托蜡处理辐射松的质量增加率均比处理杨木高，这主要是因为辐射松有较宽的生长轮和较大的细胞腔，有利于熔融蜡在木材中的渗透和扩散。费托蜡种类对木材质量增加率的影响不明显，这是由于在相同的处理条件下，熔融的石蜡液体均能在木材微观孔隙中产生相似的扩散能力[9]。两种费托蜡在木材细胞腔中的填充作用显著增加了两种木材的密度，处理材的密度均在0.83 g/cm3左右，较未处理材提高约2倍。未处理松木的绝干密度比杨木的绝干密度低，有利于石蜡在细胞的沉积，导致处理材浸渍的石蜡比较多，从而使石蜡处理的松木要比石蜡处理的杨木的密度略大，石蜡的种类对密度的影响不明显。

图1 两种高熔点费托蜡的DSC和红外光谱曲线

表1 石蜡处理杨木和松木的质量增加率及密度

2.3 老化木材表面颜色变化

未处理材和石蜡处理材人工老化过程中表面的扫描图如图2所示。杨木及辐射松初始颜色呈浅黄色，辐射松表面颜色深于杨木。石蜡处理加深了木材的颜色，使得早晚材间的色差加大，促使木材原有纹理变得较为清晰；木材颜色的变化主要与木质素、黄酮类和酚类等有机抽提物相关，这些结构中含有羰基、碳碳双键和苯环等一些发色基团和助色基团。在石蜡处理木材过程中，半纤维等不稳定物质在较长时间加热条件下和细胞腔中残余空气发生氧化降解，产生含有发色基团糠醛等物质，从而导致木材颜色的改变[15]。经过120 h人工老化之后，未处理木材和石蜡处理材表面颜色发生了明显变化，主要原因为初始阶段木质素在光作用下生成发色基团。在经过240 h之后，木材表面颜色变化趋于减缓，360 h之后未处理木材和费托蜡1 105 H处理材表面颜色在宏观上没有明显变化。相比费托蜡1 105 H处理材，费托蜡2 120处理材表面更易产生泛白现象。这主要是因为费托蜡2 120分子量大，在表面砂光处理过程中比小分子费托蜡1 105 H更难抛光，从而影响可见光在处理材表面的反射和透过率，木材表面局部出现塑料性质的发白现象。

图2 未处理材和石蜡处理材人工老化过程中的扫描图

图3显示未处理及处理木材表面在老化过程中明度L和色差ΔE的变化。石蜡处理降低了木材的L值，说明石蜡处理后，木材颜色加深，明度值下降。未处理木材的L值随着老化时间一直下降，而两种费托蜡处理木材的表面L值仅在初期(120 h)呈现一些下降，随后L值保持相对稳定。随着紫外照射时间的延长，试样表面的颜色色差值逐渐变大，在24 h之内变化最明显；费托蜡1 105 H处理材的变化率要快于费托蜡2 120，这可能是因为费托蜡2 120分子量大，颜色相对于费托蜡1 105 H深，在降解过程中变化相对小。随着老化时间的延长，未处理材和费托蜡1 105 H处理材色差值逐渐趋于稳定，而费托蜡2 120处理材变化较为明显，主要是因为石蜡的迁移，导致处理材表面的石蜡表面泛白，明度提高，从而使色差较小。

图3 人工加速老化过程中未处理和石蜡处理松木的明度和总体颜色变化

2.4 疏水性能

图4a显示未处理及处理木材表面在紫外老化期间含水率的变化。石蜡处理后木材试样的含水率明显低于未处理试样，且在紫外老化过程中，处理试样含水率没有发生明显变化。一方面，这是由于石蜡填充体占据了细胞腔的空间，且石蜡是一种高度憎水的烃类混合物，因此堵塞了水分扩散进木材的微观通道[16]；另一方面，石蜡虽然不能进入细胞壁中，但附着在细胞内壁上，减少了细胞壁因吸湿膨胀。处理松木比处理杨木的含水率稍微更低，主要是因为辐射松细胞孔隙结构更简单，拥有大的细胞腔，被大量的石蜡填充占据了水分附着的空间。

人工加速老化过程中未处理及石蜡处理材接触角变化如图4b。随着老化时间的增加，未处理木材的表面接触角逐渐减小，这是因为老化过程中，木材中木质素的降解，使其表面亲水性纤维素的相对含量增加，因而改善了木材的表面润湿性[17]。与未处理的木材相比，石蜡处理材在人工老化前后均显示出较高的接触角。石蜡通过填充木材细胞腔降低了木材表面的润性，使水不容易穿透木材表面。费托蜡2 120处理材比费托蜡1 105 H处理材有更高的接触角，主要是因为处理材在老化过程中部分费托蜡2 120迁移到木材表面的缘故。

图4 人工加速老化过程中未处理和石蜡处理材含水率和接触角变化

2.5 表面化学性能

不同人工加速老化时间后的FTIR谱图如图5所示。未进行处理的杨木(图5a)和松木(图5d)在1 510 cm-1处的木质素芳香骨架振动吸收峰和位于1 265 cm-1处的半纤维素中的C—O拉伸振动吸收峰强度，随着紫外照射的时间增加而减小。经120 h照射后，芳香族振动峰几乎完全消失，这是因为木质素的特征峰(1 510 cm-1)中的芳香化合物容易被紫外线(UV)降解[18]。而位于1 265 cm-1处的C—O拉伸振动峰峰值也在逐渐消失，但消失速度低于木质素，这是因为在木材的三大组分中，木质素降解速率最快，半纤维素次之，纤维素相对稳定[19-21]。位于1 370、1 315和1 160 cm-1的吸收峰是纤维素的特征峰，其随着时间没有表现出明显的变化，这意味着木材中的纤维素大分子结构在紫外照射过程中相对稳定。

与未照射的未处理材相比，石蜡处理材(图5b、5c、5e和5f)在1 472、718 cm-1处表现出额外的吸收峰，这是浸渍后木材中石蜡的特征峰。经120 h照射后，石蜡处理后的处理材在1 510 cm-1处的木质素芳香骨架拉伸振动吸收峰消失了，说明石蜡处理并不能防止木质素光降解。在1 265 cm-1处的半纤维素中的C—O拉伸振动吸收峰随着时间在不断减小，纤维素的特征峰在紫外照射过程中没有发生明显变化。这个结果表明，这两种费托蜡处理对木材组分，尤其是紫外光敏感的木质素没有实质性保护作用。两种费托蜡的特征峰强度随着老化时间延长有增大趋势，但没有新的特征峰出现，这意味着位于木材细胞中的石蜡虽然有向表面迁移的现象，但是对紫外线降解的抵抗能力更强。

图5 不同人工加速老化时间后的FTIR曲线

未处理材和费托蜡处理材人工老化前后XPS曲线如图6所示，表2数据显示木材在老化前后氧碳比情况。由于人工老化过程中紫外线作用，未处理木材的C1s峰降低，O1s峰升高，说明在紫外光的作用下，木材中的木质素和半纤维素同空气中的氧气分子发生自由基降解反应，从而导致O1s的数量增大。未处理材的氧碳原子数量比在紫外照射后增加，也进一步证明了木材表面发生了较强的光氧化降解，这意味着紫外照射导致木材表面纤维素含量相对较高，而木质素含量降低[22]。

图6 未处理材和费托蜡处理材人工老化前后XPS曲线

表2 未处理材和费托蜡处理材经480 h老化前后的表面XPS元素分析

与未老化的未处理材的氧碳原子比相比，石蜡处理材的氧碳原子比明显降低，氧碳原子数量比的降低是由于石蜡处理后引入了富含碳元素的直链烷烃。费托蜡2 120处理材的碳元素数量要比费托蜡1 105 H处理材的稍微高一点，这是因为费托蜡2 120的相对分子质量要大于1 105 H，因此含有更多的碳元素。经过老化后，与未老化处理材的氧碳原子数量比相比，处理材的氧碳原子数量比显示出较低的值。氧碳原子数量比的降低是由于处理材在老化过程中，在温度作用下有部分石蜡迁移到木材表面，使表面含有大量碳元素的直链烷烃。

以松木为例分析不同费托蜡处理及其老化前后XPS谱图的C1s曲线拟合峰(图7)。C1s峰中的4个峰通常表示为C1、C2、C3、C4，这些峰分别对应于C—C和(或)C—H(C1)、C—O(C2)、CO和(或)O—C—O(C3)OC—O(C4)。C1峰对应于木质素、半纤维素和抽提物中的碳(C—C)基团，如木质素和抽提物的脂肪酸和碳氢基团；C2峰对应于木质素的O—CH基团和抽提物及多糖的C—O—C键；C3峰对应于木质素的OCH基团和C—O—C键[23]。因此，C1与木质素和抽提物的存在有关，C2和C3则被认为主要来源于纤维素和半纤维素。未处理材C1组分在老化480 h后的峰值都有所降低，表明老化降解了木材的木质素。木材试样在老化后，C2和C3峰值增加，表明空气中的氧气分子参与了木质素光降解反应，木质素对老化所引起的降解比纤维素更为敏感。

a.未处理材老化前；b.蜡2 120处理材老化前；c.蜡1 105 H处理材老化前；d.未处理材老化后；e.蜡2 120处理材老化后；f.蜡1 105 H处理材老化后。

与未处理材相比，处理材的C1峰强度增加，这是因为处理木材含有大量的石蜡(富含C—C和C—H键)。与费托蜡1 105 H处理材相比，费托蜡2 120处理材在紫外照射前后C1峰强度都很大，说明分子量较大的费托蜡2 120在紫外光老化中相对更稳定。经过紫外照射后，处理材所有的峰值都有所减少，显示木材和费托蜡均发生了一定的光降解。未处理和费托蜡处理杨木的C1s谱图与松木非常相似，因此略去。

2.6 表面形貌变化

由于QUV测试中的辐射面大多都是木材的纵切面，为了更好地观察木材在横切面的老化情况，将试样的横切面直接作为辐射面进行测试。未处理和费托蜡处理杨木和松木横切面的扫描电镜图见图8和图9。

a.未处理材老化前；b.蜡2 120处理材老化前；c.蜡1 105 H处理材老化前；d.未处理材老化后；e.蜡2 120处理材老化后；f.蜡1 105 H处理材老化后。

a.未处理材老化前；b.蜡2 120处理材老化前；c.蜡1 105 H处理材老化前；d.未处理材老化后；e.蜡2 120处理材老化后；f.蜡1 105 H处理材老化后。

与未老化的未处理材(图8a和图9a)相比，使用费托蜡处理的试样(图8b、8c、9b、9c)在细胞壁上表现无差异，石蜡仅填充于木材的细胞腔中。石蜡处理没有完全封闭细胞腔，在细胞腔内石蜡与木材细胞壁之间有空隙，这主要是因为石蜡在冷却时由于体积收缩导致。经过480 h的人工老化之后，紫外线破坏了未处理杨木和松木试样(图8d和9d)的细胞结构，由于木质素的降解，胞间层消失，木材细胞壁变薄和弯曲，使得细胞变形；相比之下，石蜡处理后的木材试样(图8e、8f、9e和9f)在经过480 h人工老化之后木材细胞壁变薄，但石蜡从细胞腔中向外迁移，在人工老化的过程中，木材的细胞壁被石蜡遮挡，因此可以在一定程度上保护了细胞壁不受进一步光降解的影响。

未处理和费托蜡处理材纵切面老化480 h前后的扫描电镜见图10和图11。与未老化的未处理材(图10a和图11a)相比，费托蜡处理杨木和松木的薄壁组织和导管等大细胞腔组织完全被石蜡填满，这有助于降低水蒸气在木材中的渗透和扩散。经过480 h的紫外照射之后，紫外线破坏了未处理试样(图10d和11d)的细胞结构，由于木质素的降解，木材细胞壁变薄和开裂。石蜡处理后的木材试样(图10e、10f、11e和11f)在经过480 h人工老化之后木材表面变的粗糙，一方面是因为紫外线破坏了细胞结构，另一方面是由于石蜡从细胞腔中向外迁移覆盖木材表面导致的。

a.未处理材老化前；b.蜡2 120处理材老化前；c.蜡1 105 H处理材老化前；d.未处理材老化后，e.蜡2 120处理材老化后；f.蜡1 105 H处理材老化后。

a.未处理材老化前；b.蜡2 120处理材老化前；c.蜡1 105 H处理材老化前；d.未处理材老化后；e.蜡2 120处理材老化后；f.蜡1 105 H处理材老化后。

图11 未处理与费托蜡处理松木纵切面老化480 h前后的扫描电镜图

3 结论

高熔点费托蜡的熔点在100 ℃以上，这就使石蜡具有良好的热稳定性，不容易在使用过程中出现融化现象。熔融蜡处理木材，木材的浸渍效果良好，两种费托蜡处理木材密度均较素材提高近2倍，杨木和辐射松的质量增加率分别达到90%和120%左右。

紫外照射过程中木材表面颜色变化主要发生在前120 h，虽然费托蜡处理并不能抑制木质素等组分的紫外光降解，但由于其在细胞腔中的高效填充，可以物理遮蔽木材细胞壁，减缓木材表面褪色速率和细胞壁组分自由基氧化降解。

费托蜡处理使木材含水率均在5%以下，接触角可达100°以上，这就降低了木材的吸湿性和提高了木材表面的疏水性，有助于减少木材户外应用时液态水和水蒸气导致的木材变形开裂等老化现象。在老化过程中，费托蜡仍然具有沿着细胞腔向木材表面迁移的现象，这一方面可以在木材表面形成一层防水层和保护层，降低木材的老化速率，但另外一方面也可能污染木材表面，导致表面美观度下降。