木材改性

木材改性來源

19世紀30年代初，德國生產(chǎn)過一種名叫木石的壓縮木，是改性木之始。第二次世界大戰(zhàn)期間，隨著合成樹脂的發(fā)展，以及木材浸注、熱壓工藝和設備的改進，先后出現(xiàn)了多種改性木，如浸漬木、膠壓木等。20世紀60年代又出現(xiàn)了塑合木。迄今由于技術上或經(jīng)濟上的可行性不夠，改性方法多停留在試驗階段，只有壓縮木或壓定木、浸漬木、膠壓木、聚乙二醇處理的木材和塑合木等有不同規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。

木材改性木材壓縮

木材的強度通常與其密度成一定的函數(shù)關系，密度大，強度也大。同時木材的強度又受其含水率和溫度的影響。含水率和溫度增高時強度便降低，反之則增高。根據(jù)這些相關關系，經(jīng)濕熱處理的木材，在其垂直的紋理方向進行熱壓，可使木材的彈性變形轉化為塑性變形，然后在木材被壓縮狀態(tài)下降低它的溫度與含水率,使木材壓縮后的體積與形狀定型化(“變定”),材質即密實而成為壓縮木。其密度可達1.2～1.4克/厘米3，各種強度也在不同程度上相應提高，韌性一般不會因熱壓過度而降低。壓縮木的缺點是在潮濕的環(huán)境中會吸濕而回彈，失去壓縮密實的特點，造成尺寸不穩(wěn)定。回彈在很大程度上受壓縮時溫度的影響。如熱壓溫度提高,則回彈率降低?；貜椔什皇菈嚎s率的函數(shù),而是壓縮木中剩余應力的函數(shù)。為使壓縮木有較好的尺寸穩(wěn)定性，盡可能使木材的含水率接近使用時的平衡含水率,熱壓溫度應盡可能提高到韌性損失的允許極限,保溫、保壓至少30分鐘。木材在熱壓條件下塑化需要足夠的水分。為防止在高溫下水分從其端頭逸散，最好在溫度接近水的沸點時迅速施加壓力,使水分封密在木材中,然后再升高溫度到160～180℃。 卸壓時把木材冷卻到100℃以下。如此形成的回彈性低的壓縮木材色發(fā)暗，說明壓縮時產(chǎn)生的內應力的一部分已得到解除，稱為壓定木。在中國，壓縮木廣泛用于制造紡織工業(yè)用的木梭，以代替珍貴硬闊葉材。 　如將木材迅速地在 260℃和小于10兆帕的壓力下短暫地加熱碾壓，可使木材表面約幾個毫米厚度的部分塑化密實（密度為1.0克/厘米3）。這樣處理的表面,其耐磨耗性可比未經(jīng)處理的高20倍。

木材改性木材浸漬

浸漬木與膠壓木 是改性木中較早的產(chǎn)品,木材-酚醛樹脂的復合材料。浸漬木是木材用水溶性或醇溶性酚醛樹脂浸漬后，經(jīng)低溫干燥，再加熱使與樹脂聚合而成。由于木材部分細胞的胞壁被樹脂充脹，胞腔等空隙被填充，木材中的空隙率減少，尺寸穩(wěn)定性提高。當樹脂含量為木材體積的35%時，其抗縮率可達75%。為使木材易于被酚醛樹脂浸透，往往采用薄單板浸漬，再用較低的壓力將層積的單板熱壓膠合達到需要的厚度。浸漬木通常用于模具制造。與膠壓木的耐腐性、耐酸性、強度、硬度和耐磨耗性等都顯著提高，但韌性則因木材經(jīng)受高溫和存有樹脂而明顯降低，耐堿性也無提高。一般可作為電絕緣材料、民用餐具的刀柄等，膠壓木還可做成機械零件。如用糠醇樹脂替代酚醛樹脂,浸漬時用1%的氯化鋅、檸檬酸或甲酸作為催化劑，可使浸漬木具有耐堿性。其材色比酚醛浸漬的深，可用于制作液槽和壓濾機的部件等。 　木材的聚乙二醇處理 目的只是為了減少木材因含水率的變化而產(chǎn)生的濕脹干縮率，保持木材的尺寸穩(wěn)定性。方法簡便有效，處理過的木材具有極好的尺寸穩(wěn)定性，抗縮率可高達98%，但其他物理和力學性質基本上與未經(jīng)處理的生材相同。分子量在 600～1000之間的聚乙二醇為液體狀，可與水按任何比例混溶，是一種良好的充脹劑，水分蒸發(fā)后能殘留在木材中起充脹作用。它不同于酚醛樹脂，加熱后不會固化為絡合的大分子，在胞壁中仍保持著蠟狀物質。經(jīng)處理過的木材有潮濕的手感，但不影響膠合質量。有吸濕性，但由于木材胞壁已被充脹，不會有尺寸變化。如涂以聚氨基甲酸乙酯類的涂料可用于室外。這種改性方法可用于處理木質藝術品和木質文物以及樂器和槍托等，以防止木材發(fā)生干裂等弊病。

木材改性木材塑合

用具有一個或幾個雙鍵的乙稀基單體浸注木材，然后在一定條件下使之在木材中產(chǎn)生聚合反應形成樹脂，填充木材空隙而形成，是一種木材 -聚合物的復合材料。乙烯基聚合反應優(yōu)于縮聚反應之處在于它借自由基催化，既非酸性，又非堿性，不會殘留需要排除的副產(chǎn)物如水等。由于多數(shù)乙烯基單體，如乙烯、丙烯、苯乙烯、丙烯腈等都是非極性的，不大可能和木材纖維素上的羥基起反應，乙烯基聚合物僅僅填滿木材中的空隙，而起充脹木材結構的作用。乙烯基單體進入木材細胞壁結構的程度究竟如何，尚無定論。用苯乙烯、甲基丙烯酸、甲酯浸漬木材制成的塑合木，其尺寸穩(wěn)定性提高的程度很小。丙烯腈則是良好的木材充脹劑，用以浸漬制成的塑合木有相當好的尺寸穩(wěn)定性。如用能與乙烯基單體混溶的木材充脹劑如甲醇或乙醇、二惡烷、二甲替甲酰胺、二甘醇等，則所得塑合木的抗縮率可達74%。用乙烯基樹脂處理的木材比用酚醛樹脂處理的木材充填度高，韌性和耐磨耗性也好。

木材改性木材乙酰化

木材乙酰化是采用乙酰劑處理木材,以提高木材尺寸穩(wěn)定性的技術。乙酰化木材具有密度均勻、表面平整、尺寸穩(wěn)定性高、耐腐性強、熱延展性低、不增加毒性、木材本身強度不降低等優(yōu)點[7]。木材乙?；幚硪话惴譃橐合喾ā庀喾ê途C合法。傳統(tǒng)的木材乙?；幚硭巹┓譃橐阴┖痛呋瘎?現(xiàn)在多直接使用乙酸酐進行生產(chǎn)。此外,還可以使用乙酰化和熱處理聯(lián)合作用,或者先乙?；俳宦?lián)處理。木材乙?；夹g研究一直是木材改性技術領域最為活躍的研究課題之一。20世紀20年代末就有了木粉和鋸屑被乙酰化的報道,而實木乙?；难芯渴加?0年代。隨后,美國、日本等相繼開始了木材乙?；募夹g研究及應用研究。目前乙?；静囊呀?jīng)實現(xiàn)了商品化。由于乙?；静某杀据^高,主要用于制作高附加值產(chǎn)品。乙?；瘜嵞镜氖淄茟妙I域為室外平臺(甲板),乙酰化纖維則可用于制造錐形擠壓成型聚丙烯熱塑復合材料。

木材改性木材熱處理

木材熱處理是指在保護氣體環(huán)境或液體介質中,在160~250e溫度范圍內,對木材進行處理的一種環(huán)保型技術,可以改善木材的尺寸穩(wěn)定性、耐久性和顏色[8]。熱處理木材通常稱為炭化木或物理木,可用于家具、鑲木地板、門窗、預制墻體、桑拿房、廚房等諸多領域。按照所使用的加熱介質不同,木材熱處理工藝主要有3種:氣相介質加熱法、水熱法和油熱法。目前國外木材熱處理技術的商業(yè)應用主要集中在荷蘭、法國、德國和芬蘭等國,這些國家已經(jīng)開發(fā)了5種典型的木材熱處理工藝:荷蘭的Plato工藝,法國的Retification和LesBois工藝,德國的熱油處理工藝和芬蘭的Thermo Wood工藝。我國的木材熱處理工業(yè)目前尚存在很多問題:如沒有形成完善的熱處理工藝;相關配套技術亦不成熟;缺乏專門的熱處理設備,大部分使用的是傳統(tǒng)窯式干燥方式;產(chǎn)品存在質量缺陷,如樹節(jié)脫落、表裂和內裂、色差大等[8]。

木材改性木材漂白和染色

木材漂白是指用化學方法,使木材色澤變淺或褪色的技術;木材染色是采用物理或化學方法,改變木材顏色及防止木材變色的技術,二者均是提高普通或低木材的裝飾性和附加值的有效方法[11-12]。特別是人工林木材,通過漂白、染色、模擬木紋等技術加工,可以消除心邊材、早晚材和渦旋紋之間的色差,或模擬珍貴樹種木材的裝飾效果。近十幾年來,木質材料的漂白、染色技術備受重視,工藝研究不斷推進。有機染料在木材加工領域的使用,起源于1913年苯胺紫被用于立木染色。60年代以來,日本在木材漂白和染色領域做了大量的研究工作;德國、意大利等也開發(fā)出了工業(yè)化木材染色專利技術,其產(chǎn)品在我國已有銷售。80年代末,我國開始對木材漂白和染色技術進行探索,主要應用于薄木染色,和以科技木為代表的重組裝飾材和重組裝飾單板制造,產(chǎn)品暢銷國內外。對厚度較大的實木染色,由于存在常規(guī)條件下難以均勻染透的問題,相關技術目前仍然處于探索階段。

木材改性其他改性技術

微波處理木材也是一種較為先進的木材改性方法。微波處理后的木材,其材性發(fā)生了改變,表現(xiàn)木材密度增大、干燥速度加快、弦徑向干縮率之比增大等。木材液化是將固態(tài)的木材轉化為新的高分子材料的一種改性方式,是近年來木材綜合利用技術新開辟的研究領域之一。液化后的木材可以制成各種高附加值的產(chǎn)品。隨著對木材基本物化性能研究的逐步深入,木材改性技術也有了進一步的拓展。如改性后的木質導電材料,賦予木材新的導電性和體積電阻率;木材陶瓷化,使其具有更好的硬度、耐磨性及遠紅外放射性和吸收性改性木的技術和標準問題難浸注和較厚木材的改性技術仍是難題。其次,木材改性技術也存在系統(tǒng)性較差、技術不夠完善等問題,影響了產(chǎn)業(yè)化的進程。再者,因木材變異性大,改性木產(chǎn)品的質量穩(wěn)定性差,影響到產(chǎn)品質量評價指標體系的建立。

木材改性技術包括:木材乙?；?、木材熱處理、木材壓縮和彎曲、木材漂白和染色

以及其他改性技術。

木材防腐、木材防霉、木材阻燃、木材干燥、木材改性、戶外木器漆、園林建筑設計、木材加工及貿易、人造板生產(chǎn)企業(yè)，從事研究開發(fā)、專業(yè)教學、質量監(jiān)控、技術咨詢、等工作，具有一定專業(yè)基礎的中、高層管理人員以及技術人員。

成都艾然家居家居用品有限公司(英文名：Chengdu airan wood industry)于2011年成立，專業(yè)生產(chǎn)，定制家具、衣柜，酒柜，鞋柜，衣帽間，工木制品的本土企業(yè)。是四川地區(qū)知名大型家居企業(yè)。

引進國際先進設備，生產(chǎn)加工廚柜、衣帽間、衛(wèi)生間隔斷。采用先進木材改性處理，基材選用天然優(yōu)質木材，經(jīng)蒸氣干燥，時效陳放，確保木材含水率8%-12%，用國際流行的圓柱榫連接，優(yōu)質、環(huán)保膠粘貼天然木皮，經(jīng)高氣壓下烤漆而成，保證了木門的特質，性能穩(wěn)定，耐用。外觀融合古典和現(xiàn)代的設計，體現(xiàn)了自然，美觀，豪華，高雅的風格。2100433B

湖州博洛尼科技有限公司于2019年07月26日成立。法定代表人邱堅，公司經(jīng)營范圍包括：木材干燥設備、穩(wěn)定設備的研發(fā)、銷售;計算機軟件研發(fā)；電子產(chǎn)品研發(fā)；木材及木制品檢測、穩(wěn)定處理、木材碳化、木材改性的技術服務、咨詢服務;木材及木制品安裝服務；木材、家具、家具配件、五金材料、建筑材料的銷售；貨物及技術進出口等。2100433B