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木材表面改性有哪些方法

發布時間:2023-07-18 07:04:31

⑴ 木材化學改性是什麼

通過化學葯劑與木材中的反應基團(主要是羥基)在催化劑(或沒有催化劑)作用下產生化學反應,二者之間形成共價鍵,以提高木材的尺寸穩定性、防腐能力或其他性能。木材化學改性不同於化學處理,化學處理是用化學葯劑處理木材,葯劑和木材之間沒有化學反應產生。

有許多化學葯劑可以用來對木材進行化學改性,如酐類、醛類、環氧化物、異氰酸脂、醯基氯、羧酸、內酯、烷基氯及丙烯腈均能與木材羥基發生化學反應。對木材化學改性有很多分類方法,按照木材與化學葯劑生成共價鍵的形式可以分為生成酯鍵、縮醛鍵和醚鍵三大類。木材與酸酐、異氰酸酯、醯基氯、羧酸的反應生成酯鍵;木材與醛反應生成縮醛鍵;與烷基氯、內酯、丙烯腈、環氧化物生成醚鍵。如果按照改善木材尺寸穩定性的機理來分可以分為交聯反應和充脹反應。木材經過交聯反應和充脹反應後尺寸穩定性可大幅度提高,但二者作用機理絕然不同:經過交聯反應處理的木材試樣與未經交聯反應處理的木材試樣具有相同的干體積,但經水膨脹後,經交聯反應處理的木材試樣濕體積遠遠小於未經交聯反應處理過的木材試樣;充脹處理的木材試樣干體積大於未經充脹處理過的木材試樣干體積,經水膨脹後,二者具有相同的濕體積。有些充脹劑是不與木材發生化學反應的,如聚乙二醇(PEG)處理木材,PEG只是沉積在木材細胞壁中,使木材處於脹大狀態;浸漬木所用酚醛樹脂雖在木材細胞中產生縮聚反應,並對木材細胞壁有充脹作用,但酚醛樹脂並未與木材發生化學反應,均不屬於木材化學改性。

20世紀30~40年代美國即已著手木材化學改性的研究,最早研究的交聯反應是與甲醛的反應,最早研究的充脹反應是木材乙醯化處理。中國在80年代,南京林業大學、北京林業大學亦先後開展過木材乙醯化的研究。

交聯反應

因為1個甲醛分子可以同時與2個木材纖維素鏈上的羥基反應,故稱為交聯反應,其反應式為:

木材乙醯化處理可以分為液相乙醯化處理和氣相乙醯化處理。早期的木材乙醯化處理是醋酐在催化劑(吡啶或氯化鋅)作用下進行反應。目前一般採用醋酐的二甲苯溶液(體積比為1∶1),不用催化劑,在100~130℃下進行木材乙醯化處理。木材經乙醯化處理後,當木材增重達20~25%時,充脹後木材體積與木材生材的體積相當,抗縮率(ASE值)可達70%以上,具有良好的尺寸穩定性。乙醯化木材由於分子結構發生了變化,使那些引起木材腐朽的微生物不能依賴新的木材分子而繼續生存,從而具有良好的抗腐能力。木材增重為19.2%時,埋樁試驗證明,乙醯化木材壽命為17.5年,而未經乙醯化處理的木材對照件只有2.7年。一般說來,經乙醯化處理的木材物理力學性能略有改善,抗壓強度、硬度、比例極限纖維應力等均有增加,韌性沒有變化,順紋抗剪強度、彈性模量略有下降,針葉樹材的抗彎強度有所增加,而闊葉樹材的抗彎強度則有所下降。

木材乙醯化處理長期以來之所以未能大規模投入生產,其原因主要是:①產品總帶有醋酸味;②由於木材長期處於酸性狀態,遲早會導致木材纖維分解,致使強度下降;③木材中殘存的酸對嵌入木材的金屬件(如螺釘)有腐蝕性;④有一半醋酐未能與木材反應,生成醋酸,從而生產成本過高。

除甲醛之外,大多數能與木材發生化學反應的化學葯劑都發生充脹反應。木材因充脹所增加的體積隨充脹葯劑的增加而增加,當葯劑重量為木材的20%左右時,經過處理的木材之體積接近於濕材的體積。經過這樣充脹的木材與水接觸,只產生很小的體積膨脹,這是充脹處理之所以能使木材達到很高尺寸穩定性的緣故。

盡管木材化學改性迄今未能大規模投入實際使用,但人們還是給予極大的期望,不斷地探索新的化學葯劑、新的工藝,以求改善木材的尺寸穩定性、抗腐蝕能力、阻燃性等性能,並且謀求降低處理費用,爭取早日投入實際使用。

⑵ 木頭怎麼處理光滑發亮 木頭處理方法介紹

1、順著木紋進行打磨,因為若逆著紋理進行打磨,就會留下很明顯的永久性劃痕。

2、使用磨塊,因為如果不使用磨塊,便不能保證均勻的打磨力度。

3、對於平坦的表面,磨塊應當配有軟墊;沒有軟墊的磨塊就沒有彈性,因此在打磨過程中,砂紙上的砂粒會刮壞木材盯皮表面。

4、對於彎曲凱族差的表面,最好的選擇就是外包砂紙的厚泡沫墊或海綿;這些填充物能根據木材的彎曲度改變自己的形狀,從而使打磨力度穩定均勻。

5、逐步換用越來越細的砂紙,穗擾以均勻、徹底地打磨木材表面,使其變得光滑。

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