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木材经低分子树脂浸渍 处理后,木材的尺寸稳定性显著提高,力学强度得到改善。
经浸渍处理后,木材的尺寸稳定性有显著的提高。用酚醛树脂或脲醛树脂处理时,随着木材中树脂含量增加,其抗胀(缩)率增加,当树脂含量达到30%~40%时,抗胀(缩)率增加迟缓。尺寸稳定性与羟甲基酚含量关系密切。树脂的聚合度越低,羟甲基酚含量越多,处理后木材的抗胀(缩)率越高。在低分子树脂中含有较多的羟甲基酚,经高温固化可与木材中的羟基彼此盛开氢键结合或化学结合。此外,用低分子量树脂处理时,要比水对木材产生的膨润作用还大,具有明显的增容效果,这样才有利于提高抗胀(缩)率。
与素材相比,浸渍木顺纹抗压强度有所提高,顺纹抗拉、顺纹剪切强度略有下降,冲击韧性降幅较大,故不能用于冲击强度有严格要求的场合。如对大青杨木材的酚醛树脂浸渍处理结果为:当酚醛树脂浓度为10%时,顺纹抗压强度比素材提高了23。18%;当浓度20%时,比素材提高了30。67%;当浓度为40%时,比素材提高了55。86%,可见,酚醛树脂浸渍处理对提高木材的顺纹抗压强度有明显提高的效果。
在用酚醛树脂处理我国南方主要用材树种之一的马尾松之后,试材端面、弦面、径面的硬度均得到显著提高,处理材的硬度是树脂赋予的,由于木材浸注时树脂最易从端面进入,因而端面的硬度增加最为突出;但冲击韧性比素材有所降低,且随着树脂含量的增加呈下降趋势,这是由于酚醛树脂本身具有脆性且浸渍处理在高温下固化也会变脆,因此处理材的冲击韧性下降。
酚醛树脂浸渍木在耐腐、耐酸、绝缘性能方向有很大提高。虽然酚醛树脂处理不能使木材获得真正的耐火性,但它改善了炭的集结度,从而可以隔断火势的蔓延,而且浸渍木的耐热性也有显著提高。
马尾松经酚醛树脂浸渍处理的改性材的防腐性能非常好,树脂增重率不到20%的改性材对白腐菌和褐腐菌就都能达到强耐腐级。
木材浸渍的机理是把低分子量的树脂浸注于木材中,在高温条件下树脂彼此间聚合,或与木材中的羟基形成氢键结合或化学结合,在细胞壁内生成不溶性聚合物,降低了木材中的羟基数量,即降低了木材的亲水性,从而抵制细胞壁对水分的吸着;树脂聚合物变使细胞壁充胀增容,达到抵制细胞壁收缩性能的作用;另外,处理材的密度也得到提高。因此,进行浸渍处理后的木材的尺寸稳定性、阻湿作用、力学强度性能均得到显著改善。
要使浸渍剂能够快速方便地进入到木材内部,增加木材中的渗透性,降低成本和提高质量,常采用的木材浸渍方法有加压浸注法、真空浸注法、超声波法、预抽提法和高温干燥法(105~115℃)等浸渍方法 。
在对木材进行低分子树脂浸渍时,最常用的方法有真空法和加压法,也可以把两种方法结合起来使用。当把真空和加压两种方法相结合,对树脂增重量的影响要远大于只采用单一的方法,注入压力越大,注入时间越长,注入量就越大,木材的增重量就越高。
即通过挤压单板,先将单板内的空气挤压出来,靠压缩单板回弹作用,如同海绵吸水一样,使单体浸入单板内。
先将气干木材放在高频电场内,然后趁热放在常温的单体溶液中浸渍,可提高注入速度。将气干材放在高频或微波下加热,然后取出放入冷却的单体溶液中,能提高木材的注入效率。
在常温常压下,用丙烯类二酯单体或低聚物浸渍木材时,将传递超声波的棒直接加在木材上,用超声波促进单体的渗透。8毫米厚的单板,在浸渍时只需4~8分钟的振动就可得到尺寸稳定性良好的注入率。
由于木材内经常含有树脂、树胶和其他一些沉积物堵塞或半堵塞木材导管和纹孔等木材传导组织,因此,采用有机溶剂对木材进行抽提处理,可以疏通木材的流体通道,提高浸渍效率。
尺寸大的木材试件用树脂处理时,树脂在木材内较难达到均匀分布,而对厚度很小的单板来说不存在这样的问题,因此,较多的浸渍木是用浸渍单板层压制成的。
(1)单板浸渍
根据单板厚度和浸渍要求,可以采用不同的处理方法。制造家具用的厚度为0。8毫米的湿单板,或小于此厚度的单板,在30%~60%的固体含量树脂溶液中浸渍1~2小时,由扩散所吸收的树脂为单板干重的25%~30%。对于厚单板,其浸渍时间则需加长,因扩散时间和厚度的平方成正比。湿材的扩散是当化学药剂进入木材时需将水分挤出,常用新鲜药剂增加浸泡溶液的浓度。薄而平的单板有较多的横断纹理,毛细管吸收溶液容易,可以使用60%~70%的树脂溶液,通过涂胶机1~2次即可达到所需的树脂量。
较厚的直纹理单板,通常需要强力处理。厚度为3毫米的中、低密度单板,其含水率最好控制在20%~30%左右,可用压辊装置进行压缩处理。处理时使单板从处理液面下的压辊之间通过,单板的压辊处压缩到原来厚度的一半。当单板离开压辊时,有恢复原厚度的趋向,此时就会吸收处理溶液。
厚1。6毫米以上单板的处理,主要采用处理罐加压浸渍。标准处理方法就是将单板放在装满30%~35%树脂溶液的糟内,单板两面被浸湿之后,一张一张地紧密堆成一叠,然后在单板堆顶加上压块,并浇淋处理溶液,再用滚筒将装有单板堆的托架送入处理罐内。根据单板渗透性的不同,施加0。15~1。5MPa的气压,保压时间为10分钟至6小时。厚度为1。6毫米的椴木或杨木心材单板在0。2~0。3MPa压力下处理15分钟,其吸收溶液量为其本身质量的30%。桦木心材单板在0。53MPa压力下需处理2~6小时。
(2)单板干燥
处理过的单板应密实堆垛并覆盖,存放1~2天,使树脂在木材内通过扩散均匀分布,然后干燥。干燥速度不宜过快,以防树脂过多地转移到单板表面。合理的工艺规程就是:在60℃下干燥8小时或者在72℃干燥3小时。干燥的目的是去除水分,而不是使树脂聚合。为了确保树脂聚合固化,室内温度要上升到95℃,干燥一天,或将单板干燥机升温到150℃,干燥1。5小时,以免在后续的层压阶段中,单板在热压机中被压缩。
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浸渍木 主要用作汽车模具,模具的面板需用整张浸渍木制成,并要求在任何相对湿度环境中能紧密配合。由于浸渍木具有良好的耐久性能,亦可用作各种壳体模压用模具。
应用脲醛浓缩体(UFC)处理的杨木浸渍木的尺寸稳定性和耐腐性均较素材高,处理后的材色浅,可涂饰,可代替杉木作建筑用材。
浸渍木 主要用作汽车模具,模具的面板需用整张浸渍木制成,并要求在任何相对湿度环境中能紧密配合。由于浸渍木具有良好的耐久性能,亦可用作各种壳体模压用模具。
应用脲醛浓缩体(UFC)处理的杨木浸渍木的尺寸稳定性和耐腐性均较素材高,处理后的材色浅,可涂饰,可代替杉木作建筑用材。
已有许多不同类型的低分子量树脂 能成功地在木材细胞壁内聚合,如酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、糠醇树脂、间苯二酚树脂等。其中使用最成功的是酚醛树脂,它具有比脲醛树脂的抗缩率和耐老化性能好,比糠醇树脂在干燥过程中化学药剂损失小的优点。用于浸渍木材的酚醛树脂,基本为A阶段树脂(即甲阶酚醛树脂),这种树脂的固化含量为33%~77%,pH值为6.9~8.7,当固化含量为33%时,其相对黏度为3.5~4.7。
水溶性低分子量酚醛树脂的合成:浸渍用水溶性低分子量酚醛树脂的合成应该采用低温、时间、摩尔比为1:2.1:0.1的工艺进行合成,PF预聚物的分散指数小,分子量均匀,分子量分布在200~400之间的占98.3%。
低分子量酚醛树脂的化学改性作用虽明显优于低分子量脲醛树脂和三聚氰胺树脂,但酚醛树脂改性处理使木材材色加深,限制了酚醛树脂改性木材的应用范围。合成树脂的颜色是由副反应产生的,酚醛树脂从合成到固化,始终伴随氧化等副反应,所形成的醌类物质使树脂产生颜色,在碱性条件下的氧化作用更强。为此,在合成时采用低的用碱量和温和的反应条件,将甲阶段酚醛树脂调至弱酸性再固化,可减少氧化等副反应发生,达到颜色浅化的目的。因此在用酚醛树脂改性处理木材时,应将甲阶酚醛树脂调至弱酸性再固化,从而减少氧化等副反应发生。
也可用相对易得和廉价的石油生产中的废弃料及副产品制得木材浸渍剂。如:用合成丁苯橡胶时的回收溶剂——甲苯精馏后的残渣制得低分子量含苯乙烯的共聚物可对木材进行浸渍改性处理,处理最适宜条件为浸渍时间7.5分钟;干燥剂用量15%(质量);热处理温度180℃的;热处理时间7小时。经处理后,可极大地提高木材的耐湿性及耐水性。
木材经低分子树脂浸渍 处理后,木材的尺寸稳定性显著提高,力学强度得到改善。
经浸渍处理后,木材的尺寸稳定性有显著的提高。用酚醛树脂或脲醛树脂处理时,随着木材中树脂含量增加,其抗胀(缩)率增加,当树脂含量达到30%~40%时,抗胀(缩)率增加迟缓。尺寸稳定性与羟甲基酚含量关系密切。树脂的聚合度越低,羟甲基酚含量越多,处理后木材的抗胀(缩)率越高。在低分子树脂中含有较多的羟甲基酚,经高温固化可与木材中的羟基彼此盛开氢键结合或化学结合。此外,用低分子量树脂处理时,要比水对木材产生的膨润作用还大,具有明显的增容效果,这样才有利于提高抗胀(缩)率。
与素材相比,浸渍木顺纹抗压强度有所提高,顺纹抗拉、顺纹剪切强度略有下降,冲击韧性降幅较大,故不能用于冲击强度有严格要求的场合。如对大青杨木材的酚醛树脂浸渍处理结果为:当酚醛树脂浓度为10%时,顺纹抗压强度比素材提高了23。18%;当浓度20%时,比素材提高了30。67%;当浓度为40%时,比素材提高了55。86%,可见,酚醛树脂浸渍处理对提高木材的顺纹抗压强度有明显提高的效果。
在用酚醛树脂处理我国南方主要用材树种之一的马尾松之后,试材端面、弦面、径面的硬度均得到显著提高,处理材的硬度是树脂赋予的,由于木材浸注时树脂最易从端面进入,因而端面的硬度增加最为突出;但冲击韧性比素材有所降低,且随着树脂含量的增加呈下降趋势,这是由于酚醛树脂本身具有脆性且浸渍处理在高温下固化也会变脆,因此处理材的冲击韧性下降。
酚醛树脂浸渍木在耐腐、耐酸、绝缘性能方向有很大提高。虽然酚醛树脂处理不能使木材获得真正的耐火性,但它改善了炭的集结度,从而可以隔断火势的蔓延,而且浸渍木的耐热性也有显著提高。
马尾松经酚醛树脂浸渍处理的改性材的防腐性能非常好,树脂增重率不到20%的改性材对白腐菌和褐腐菌就都能达到强耐腐级。
浅谈浸渍纸层压木地板
不论是复合木地板还是复合地板均是不专业的称谓,因为这两个称谓可以涵盖很多地板种类,例如强化木地板、实木复合地板等。因为市场上充斥着不规范的推销用语,故消费者对这两个词并不陌生,消费者一般情况下会把复合木地板和复合地板指向强化木地板(标准术语为:浸渍纸层压木地板)。
杉木地板基材表面的浸渍抗菌
研究了杉木地板基材表面经过三聚氰胺抗菌树脂浸渍处理后抗菌性能。结果表明:未经处理杉木基材不具备抗菌性能,经过三聚氰胺浸渍处理后具备一定的抗菌性能,可能因为甲醛释放或三聚氰胺自身对细菌起到抑制作用;添加载银抗菌剂后,杉木表面的抗菌性能不断增强,当三聚氰胺中抗菌剂质量分数达1%时,抗菌率达99.9%,符合抗菌产品的要求,但抗菌剂的加入对浸渍树脂的渗透性有一定的延迟作用。
第1章木材强化1
11低分子树脂浸渍木材2
111浸渍用低分子树脂2
112浸渍方法2
113浸渍木的性质4
114浸渍木的用途8
12木材压密8
121普通压缩木9
122表面压密化木材13
123整形压缩木16
参考文献29
第2章木材/金属复合材料制造技术31
21木材/金属复合材料的制造原理31
211木材化学镀31
212木材真空喷镀33
213木材贴金属箔33
214金属导电涂料涂刷木质材料33
215混杂型导电木材/金属复合材料34
216金属注入木质复合材料34
22生产原料34
221木材原料34
222金属材料34
23木材/金属复合板的制造技术36
231木材原料的制备36
232金属材料的制备37
233木材/金属复合板的成型工艺39
234预压和热压及后期加工40
24木材/金属复合板性能检测技术40
241物理力学性能的检测40
242电磁屏蔽效能的检测41
25木材纤维/金属丝网复合中密度纤维板的生产工艺与性能44
251木材纤维/金属丝网复合中密度纤维板的生产工艺44
252木材纤维/金属丝网复合中密度纤维板的物理力学性能45
253木材纤维/金属丝网复合中密度纤维板的电磁屏蔽性能46
26木材纤维/金属纤维复合中密度纤维板生产工艺与性能49
261木材纤维/金属纤维复合中密度纤维板生产工艺49
262木材纤维/金属纤维复合中密度纤维板的物理力学性能50
263木材纤维/金属纤维复合中密度纤维板的电磁屏蔽效能51
27木材纤维/金属粉复合中密度纤维板生产工艺与性能54
271木材纤维/金属粉复合中密度纤维板生产工艺54
272木材纤维/金属粉复合中密度纤维板的物理力学性能55
273木材纤维/金属粉复合中密度纤维板的电磁屏蔽效能56
274木材纤维/金属粉复合中密度纤维板导电和电磁屏蔽机理60
28木材纤维/金属箔复合中密度纤维板电磁屏蔽效能61
29化学镀镍技术62
291化学镀镍的机理63
292化学镀镍溶液及工艺64
293化学镀NiP工艺过程68
294化学镀在制造电磁屏蔽材料方面的应用70
210木材化学镀技术72
2101木材的电性能72
2102木材的润湿性与木材化学镀72
2103木材化学镀工艺过程73
2104化学镀木材的镀层性能76
211木材/金属复合材料的应用81
2111抗静电领域81
2112电磁屏蔽领域82
2113射线辐射的空间82
参考文献83
第3章木材阻燃84
31木材阻燃概述84
311木材阻燃的概念84
312木材燃烧的过程及其控制途径85
32木材阻燃剂86
321木材阻燃剂发展动态87
322几种典型的木材阻燃剂简介89
323木材阻燃剂的发展趋势91
33木材阻燃机理92
331概述92
332磷氮硼复合阻燃剂的阻燃机理93
34木材阻燃处理技术94
341木质材料阻燃处理方法94
342实木的阻燃处理96
343人造板的阻燃处理100
35阻燃木材性能评价102
351木材阻燃有关标准102
352阻燃木材难燃性检验103
353木材阻燃性能的实验室系统评价(CONE法)104
354阻燃木材物理力学性能与加工性能评价107
参考文献107
第4章木材的尺寸稳定性增强技术109
41木材尺寸稳定性的评价方法109
411增重率(WPG)和增容率(BE)109
412吸湿率、体积湿胀率、抗胀(缩)率ASE和阻湿率MEE110
42木材与醛类交联化作用111
421木材甲醛交联化111
422二元醛与木材的交联化作用112
43木材与 N 羟甲基化合物交联化作用112
44木材的低酯化处理技术113
441木材的乙酰化处理技术114
442木材与其他酯化剂的作用115
45木质纤维的多元羧酸酯化技术研究116
451多元羧酸交联剂的种类与催化剂117
452多元羧酸与纤维素的交联反应参数117
453多元羧酸与纤维素的交联机理118
454多元羧酸处理对木材尺寸稳定性的影响119
455纤维素类纤维的多元羧酸类稳定剂存在的问题121
46聚乙二醇处理木材122
参考文献123
第5章木材软化与弯曲124
51木材软化处理124
511木材软化处理的目的及常用方法124
512化学软化木材处理方法128
513物理软化木材处理方法132
52木材弯曲成型技术137
521木材弯曲原理137
522传导加热式弯曲成型技术139
523微波加热式弯曲成型技术143
524纵向压缩后弯曲成型技术145
525横向压缩弯曲成型技术148
526常用木材弯曲成型技术简介149
参考文献153
第6章木质陶瓷156
61木质陶瓷的产生156
611木材的热解过程156
612木材热解的产物157
613炭材料的种类及性质158
614木质陶瓷概述159
615木材或木炭与陶瓷复合165
62木质陶瓷的制造工艺166
621木质陶瓷的制造方法166
622形态变化167
623SEM分析172
63木质陶瓷产品性能173
参考文献175
第7章木材防腐技术176
71真菌对木材的危害176
711危害木材的真菌176
712木材腐朽的条件178
713腐朽木材的变化与木材防腐的机理179
72木材防腐剂181
721水载型木材防腐剂181
722木材防腐剂的选择与影响防腐剂效果的因素195
723木材与防腐剂的相互作用196
73木材防腐处理工艺197
731木材防腐预处理198
732木材防腐药剂处理198
733防腐处理新工艺201
74木材防腐工业的环境问题202
741木材防腐工业的环境污染202
742木材防腐剂对环境的安全性205
参考文献209
第8章木材变色防止与染色技术210
81木材的变色与防治210
811木材的变色因素210
812木材变色的类型210
813木材脱色方法的确定212
814几种常见木材变色的防治213
82木材漂白219
821木材漂白基本原理219
822木材漂白常用的化学药剂221
823木材漂白的影响因素222
83木材染色224
831木材染色原理和木材染色评价方法225
832木材染色用染料226
833木材染色的影响因素229
834单板的染色技术231
835薄木的染色技术232
836实木的染色技术234
837立木染色技术235
838木材的表面着色技术237
参考文献238
第9章木塑复合材料239
91木塑复合材料的发展概况239
92木塑复合材料生产工艺概述242
921WPC的塑料加工工艺242
922WPC的人造板加工工艺242
923WPC的无纺织工艺243
93木塑复合材料的挤出成型制造工艺244
931概述244
932原材料的预处理244
933混合248
934木塑复合材料挤出成型工艺252
935挤出成型设备254
936木塑复合材料挤出成型的主要影响因素265
94木塑复合材料的性能和用途273
941木塑复合材料的性能概述273
942木塑复合材料的应用274
参考文献276 2100433B
19世纪30年代初,德国生产过一种名叫木石的压缩木,是改性木之始。第二次世界大战期间,随着合成树脂的发展,以及木材浸注、热压工艺和设备的改进,先后出现了多种改性木,如浸渍木、胶压木等。20世纪60年代又出现了塑合木。迄今由于技术上或经济上的可行性不够,改性方法多停留在试验阶段,只有压缩木或压定木、浸渍木、胶压木、聚乙二醇处理的木材和塑合木等有不同规模的工业生产。
木材的强度通常与其密度成一定的函数关系,密度大,强度也大。同时木材的强度又受其含水率和温度的影响。含水率和温度增高时强度便降低,反之则增高。根据这些相关关系,经湿热处理的木材,在其垂直的纹理方向进行热压,可使木材的弹性变形转化为塑性变形,然后在木材被压缩状态下降低它的温度与含水率,使木材压缩后的体积与形状定型化(“变定”),材质即密实而成为压缩木。其密度可达1.2~1.4克/厘米3,各种强度也在不同程度上相应提高,韧性一般不会因热压过度而降低。压缩木的缺点是在潮湿的环境中会吸湿而回弹,失去压缩密实的特点,造成尺寸不稳定。回弹在很大程度上受压缩时温度的影响。如热压温度提高,则回弹率降低。回弹率不是压缩率的函数,而是压缩木中剩余应力的函数。为使压缩木有较好的尺寸稳定性,尽可能使木材的含水率接近使用时的平衡含水率,热压温度应尽可能提高到韧性损失的允许极限,保温、保压至少30分钟。木材在热压条件下塑化需要足够的水分。为防止在高温下水分从其端头逸散,最好在温度接近水的沸点时迅速施加压力,使水分封密在木材中,然后再升高温度到160~180℃。 卸压时把木材冷却到100℃以下。如此形成的回弹性低的压缩木材色发暗,说明压缩时产生的内应力的一部分已得到解除,称为压定木。在中国,压缩木广泛用于制造纺织工业用的木梭,以代替珍贵硬阔叶材。 如将木材迅速地在 260℃和小于10兆帕的压力下短暂地加热碾压,可使木材表面约几个毫米厚度的部分塑化密实(密度为1.0克/厘米3)。这样处理的表面,其耐磨耗性可比未经处理的高20倍。
浸渍木与胶压木 是改性木中较早的产品,木材-酚醛树脂的复合材料。浸渍木是木材用水溶性或醇溶性酚醛树脂浸渍后,经低温干燥,再加热使与树脂聚合而成。由于木材部分细胞的胞壁被树脂充胀,胞腔等空隙被填充,木材中的空隙率减少,尺寸稳定性提高。当树脂含量为木材体积的35%时,其抗缩率可达75%。为使木材易于被酚醛树脂浸透,往往采用薄单板浸渍,再用较低的压力将层积的单板热压胶合达到需要的厚度。浸渍木通常用于模具制造。与胶压木的耐腐性、耐酸性、强度、硬度和耐磨耗性等都显著提高,但韧性则因木材经受高温和存有树脂而明显降低,耐碱性也无提高。一般可作为电绝缘材料、民用餐具的刀柄等,胶压木还可做成机械零件。如用糠醇树脂替代酚醛树脂,浸渍时用1%的氯化锌、柠檬酸或甲酸作为催化剂,可使浸渍木具有耐碱性。其材色比酚醛浸渍的深,可用于制作液槽和压滤机的部件等。 木材的聚乙二醇处理 目的只是为了减少木材因含水率的变化而产生的湿胀干缩率,保持木材的尺寸稳定性。方法简便有效,处理过的木材具有极好的尺寸稳定性,抗缩率可高达98%,但其他物理和力学性质基本上与未经处理的生材相同。分子量在 600~1000之间的聚乙二醇为液体状,可与水按任何比例混溶,是一种良好的充胀剂,水分蒸发后能残留在木材中起充胀作用。它不同于酚醛树脂,加热后不会固化为络合的大分子,在胞壁中仍保持着蜡状物质。经处理过的木材有潮湿的手感,但不影响胶合质量。有吸湿性,但由于木材胞壁已被充胀,不会有尺寸变化。如涂以聚氨基甲酸乙酯类的涂料可用于室外。这种改性方法可用于处理木质艺术品和木质文物以及乐器和枪托等,以防止木材发生干裂等弊病。
用具有一个或几个双键的乙稀基单体浸注木材,然后在一定条件下使之在木材中产生聚合反应形成树脂,填充木材空隙而形成,是一种木材 -聚合物的复合材料。乙烯基聚合反应优于缩聚反应之处在于它借自由基催化,既非酸性,又非碱性,不会残留需要排除的副产物如水等。由于多数乙烯基单体,如乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯腈等都是非极性的,不大可能和木材纤维素上的羟基起反应,乙烯基聚合物仅仅填满木材中的空隙,而起充胀木材结构的作用。乙烯基单体进入木材细胞壁结构的程度究竟如何,尚无定论。用苯乙烯、甲基丙烯酸、甲酯浸渍木材制成的塑合木,其尺寸稳定性提高的程度很小。丙烯腈则是良好的木材充胀剂,用以浸渍制成的塑合木有相当好的尺寸稳定性。如用能与乙烯基单体混溶的木材充胀剂如甲醇或乙醇、二恶烷、二甲替甲酰胺、二甘醇等,则所得塑合木的抗缩率可达74%。用乙烯基树脂处理的木材比用酚醛树脂处理的木材充填度高,韧性和耐磨耗性也好。
木材乙酰化是采用乙酰剂处理木材,以提高木材尺寸稳定性的技术。乙酰化木材具有密度均匀、表面平整、尺寸稳定性高、耐腐性强、热延展性低、不增加毒性、木材本身强度不降低等优点[7]。木材乙酰化处理一般分为液相法、气相法和综合法。传统的木材乙酰化处理药剂分为乙酰剂和催化剂,现在多直接使用乙酸酐进行生产。此外,还可以使用乙酰化和热处理联合作用,或者先乙酰化再交联处理。木材乙酰化技术研究一直是木材改性技术领域最为活跃的研究课题之一。20世纪20年代末就有了木粉和锯屑被乙酰化的报道,而实木乙酰化的研究始于40年代。随后,美国、日本等相继开始了木材乙酰化的技术研究及应用研究。目前乙酰化木材已经实现了商品化。由于乙酰化木材成本较高,主要用于制作高附加值产品。乙酰化实木的首推应用领域为室外平台(甲板),乙酰化纤维则可用于制造锥形挤压成型聚丙烯热塑复合材料。
木材热处理是指在保护气体环境或液体介质中,在160~250e温度范围内,对木材进行处理的一种环保型技术,可以改善木材的尺寸稳定性、耐久性和颜色[8]。热处理木材通常称为炭化木或物理木,可用于家具、镶木地板、门窗、预制墙体、桑拿房、厨房等诸多领域。按照所使用的加热介质不同,木材热处理工艺主要有3种:气相介质加热法、水热法和油热法。目前国外木材热处理技术的商业应用主要集中在荷兰、法国、德国和芬兰等国,这些国家已经开发了5种典型的木材热处理工艺:荷兰的Plato工艺,法国的Retification和LesBois工艺,德国的热油处理工艺和芬兰的Thermo Wood工艺。我国的木材热处理工业目前尚存在很多问题:如没有形成完善的热处理工艺;相关配套技术亦不成熟;缺乏专门的热处理设备,大部分使用的是传统窑式干燥方式;产品存在质量缺陷,如树节脱落、表裂和内裂、色差大等[8]。
木材漂白是指用化学方法,使木材色泽变浅或褪色的技术;木材染色是采用物理或化学方法,改变木材颜色及防止木材变色的技术,二者均是提高普通或低木材的装饰性和附加值的有效方法[11-12]。特别是人工林木材,通过漂白、染色、模拟木纹等技术加工,可以消除心边材、早晚材和涡旋纹之间的色差,或模拟珍贵树种木材的装饰效果。近十几年来,木质材料的漂白、染色技术备受重视,工艺研究不断推进。有机染料在木材加工领域的使用,起源于1913年苯胺紫被用于立木染色。60年代以来,日本在木材漂白和染色领域做了大量的研究工作;德国、意大利等也开发出了工业化木材染色专利技术,其产品在我国已有销售。80年代末,我国开始对木材漂白和染色技术进行探索,主要应用于薄木染色,和以科技木为代表的重组装饰材和重组装饰单板制造,产品畅销国内外。对厚度较大的实木染色,由于存在常规条件下难以均匀染透的问题,相关技术目前仍然处于探索阶段。
微波处理木材也是一种较为先进的木材改性方法。微波处理后的木材,其材性发生了改变,表现木材密度增大、干燥速度加快、弦径向干缩率之比增大等。木材液化是将固态的木材转化为新的高分子材料的一种改性方式,是近年来木材综合利用技术新开辟的研究领域之一。液化后的木材可以制成各种高附加值的产品。随着对木材基本物化性能研究的逐步深入,木材改性技术也有了进一步的拓展。如改性后的木质导电材料,赋予木材新的导电性和体积电阻率;木材陶瓷化,使其具有更好的硬度、耐磨性及远红外放射性和吸收性改性木的技术和标准问题难浸注和较厚木材的改性技术仍是难题。其次,木材改性技术也存在系统性较差、技术不够完善等问题,影响了产业化的进程。再者,因木材变异性大,改性木产品的质量稳定性差,影响到产品质量评价指标体系的建立。
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