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木材的尺寸稳定性处理

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木材的尺寸稳定性处理

发布日期:2018-10-18 作者:淼鑫木业 点击:

木材属多孔性材料,大的孔隙如细胞腔和纹孔等,小的如微纤丝间隙,而且木材中又含有许多亲水基团,使得水分很容易渗透到木材内部,且与木材中某些成分以化学键或氢键形式结合,引起纤丝的润胀,从而使木材尺寸发生变化,即木材的干绍湿胀性能。更重要的是,木材为各向异性材料,各方向上随木材含水率变化而不均匀胀绍,易产生翘曲、变形、开裂等缺陷,极大地制约了木材的应用范围。因此,改善木材的尺寸稳定性对木材的高效利用具有重要的意义。

 

     木材的胀缩归根到底是由于水分渗到微纤丝间,增加纤丝间的缝隙,进而影响木材尺寸的变化,而在一定条件下微纤丝间隙的增加是有限度的。如果在其充分润胀的条件下,向这些间隙内境人某种物质,限制其在水分降低时回复到原来状态,即可达到稳定尺寸的目的。但木材中只有吸着水才能引起木材尺寸的变化,这部分水和木材是以化学键和氢键形式结合的,如果将木材中的亲水基团(主要指一OH)除去或减少,由此降低木材的吸水率,也能增加木材尺寸的稳定性。

 

     根据处理方法及效果,美国的Stamm A J把木材尺寸稳定性处理的方法大致分为五类: (1)用交叉层压的方法进行机械抑制,如胶合板生产中的单板按纹理交叉方向组坯就是利用这一原理。 (2)防水涂料的内部或外部涂饰,主要有油漆涂刷、石蜡等有机防水剂的浸渍处理。 (3)减少木材吸湿性,包括木材中极性物质的抽提或用树脂浸渍处理木材等。 (4)对木材细胞组分进行化学交联,现绝大多数化学处理都是应用此原理。 (5)用化学药品预先使细胞壁增容,包括树脂浸渍,向木材中浸入不溶性无机盐,将酸、醇等浸入木材后进行酯化反应等。

 

     在实际应用中,经常是同时采用几种方法或是一种方法也能起到多种作用。随着科技的进步,木材的尺寸稳定处理还有更新颖方法,如对木材进行金属化或陶瓷化处理,不但增加了木材的尺寸稳定性,还能增加许多其它优良性能。本文就木材尺寸稳定化处理的研究和应用作一

 

     1 添加僧水剂 向木材中添加一定量的防水剂(憎水剂),如石蜡、干性油、蜂蜡、硅油或亚麻仁油等。这种处理方法操作简单,价格便宜,防水率可达75%一90%,抗胀缩率(A3)70%一85%。主要用于刨花板或纤维板生产,将此防水剂以乳液的形式喷人碎料或纤维表面,加入量为10%一25%。处理后的板材表面活性有所下降,胶合性能和制品的力学性能赂有降低。

 

     2 油漆处理 对实木或板材进行油漆处理是使其防湿的行之有效的方法。用油漆将木材表面覆盖,可阻塞水分通往木材内部的通道。通常采用硝基漆、氨基醇酸树脂等合成树脂漆对木材进行多次反复涂刷,这样既达到防湿目的,同时也起到美化木制品的效果。但这种方法是非永久性的,板材表面一旦遭到破坏,防水效果就会下降。在油漆表面用石蜡或烯烃类树脂膜覆盖,可达到更好的效果。3树蹭漫演处理 将低分子量的酚醛树脂(PF)、腺醛树脂(UF)、三聚氰胺树脂(MF)、聚乙酸酯(PC)等树脂浸入木材内部,加热使其在木材内部缩聚成不溶物,境塞于纤丝间隙、纹孔以及细胞腔内,使纤丝间隙充分胀大,同时阻碍水分进入木材,达到稳定尺寸的目的。处理后木材的A3互随树脂的留存量(L)的增加而增加。而且,固化后的树脂沉积于细胞壁内部,能对细胞起到加强作用,因此,经此法处理的木材力学强度会增加很多(可达50),但韧性有所下降。例如,以20%浓度的PF浸渍木材,当尸人为46%一49%时A3互为70%。 以低分子量MF(摩尔比为1253)浸渍木材,处理后A3互达47%,抗吸湿能力(A4五亿)可达36%,且材色无明显变化。 用PC树脂浸渍木材,处理后木材A3互达80%以上,平衡含水率很低(31),而且此法处理木材内应力小,力学性能增加,材质结构均匀,表面光洁。 采用真空加压的方法,用PVAc(5)MF(50)浸渍木材,不但处理后木材尺寸稳定和色差小,还具有一定韧性。

 

     4 酸、醇漫演处理 将低分子的有机酸及醇的混合液浸入木材,在一定条件下使其在木材内部发生酯化反应,生成高分子不溶物填充于木材微纤丝间隙,使木材充胀,同时有机酸还能部分地与木材中一OH反应,提高木材尺寸稳定性,减少木材吸水性。例如:顺丁烯二酸(M)和丙三醇(G)的混合液(MG31)浸入木材,在一定条件下处理后木材的尸L23%一30%,A3互达40%左右,同时还能提高其抗湿性。但此法处理木材有刺激性气味,还易引起木材的轻微水解,力学性能也有所下降,所以很少使用。

 

     5 聚乙二日(PEG)漫演处理 用低分子量(M10004000)PEG水溶液浸渍木材,使木材充分润胀,干燥后PEG以蜡状留存于细胞壁,使细胞壁处于膨胀状态,从而提高了木材尺寸稳定性。如用PEG浸渍处理木材7d,A3互达60


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