木材改性的常用方法
第一章 木材改性
§1-3 物理方法的尺寸稳定处理
一、防水处理 所谓防水处理包括两个方面： 1、抗湿润，抗浸透性能的耐水处理； 2、仅抵抗湿润性能的憎水处理 憎水处理的要点是： 1、混合型憎水剂的处理效果优于单一型 2、憎水处理剂中含石蜡浓度愈大，其防水性愈好 3、憎水处理材用于室外时，其含水率受环境变化的
尺寸稳定和与此有关的评定指标较多，这里介绍的是 最常用的。 （1）抗胀缩率（ASE）
在试件处理前，按GB1931-91《木材含水率测定方法》第 4-5条规定，将其烘至绝干，称重，精确至0.0001g。每个试 件称重后，立即测出弦向、径向和顺纹方向尺寸，精确至 0.001mm，然后将测量后的试件放置于温度20±2℃，相对
方法
物理法
化学法
具体方法
1.在锯解时尽量做到尺寸变化小； 2.．根据使用条件进行润湿处理 3.纤维方向交叉层压综合平衡：a．垂直相交��胶合 板、定向刨花板，b .不定向组合;刨花板、纤维板； 4.覆面处理：a 外表面覆面;涂饰、贴面，b、内表面覆面;浸 注性担水剂处理、木塑复合材； 5.填充细胞腔：a．非聚合性药品;一聚乙二醇处理，b．聚 合性药品;制造木塑复合材； 6.细胞壁的增容：a 非聚合性药品;聚乙二醇、各种盐及糖 处理，b 聚合性药品;酚醛树脂处理
氧乙烷加成处理
9
WPC处理、酚醛树 脂处理
聚乙二醇（PEG）处理为A-2，5；B-8 乙酰化处理为A-5，B-6 甲醛处理为A-4，B-2，3 马来酸处理为A-4，B-4，7 马来酸-甘油（MG）处理为A-5；B-5，7 热处理为A-4；B-2 WPC处理为A-5，6；B-6，9 酚醛树脂处理为A-5，B-4，6，9 异氰酸酯处理为A-5；B-4 无机物复合处理（如：阻燃浸渍处理）为A-5；B-
北美黑胡桃的木材改性技术与应用
北美黑胡桃的木材改性技术与应用北美黑胡桃（Juglans nigra），作为一种优质硬木材，以其美丽的纹理和耐久性而受到广泛关注。
然而，传统的黑胡桃木材在某些方面存在一些限制，例如易开裂、吸湿膨胀等特性。
为了克服这些问题，研究人员开发了一系列木材改性技术，以提高黑胡桃木材的性能，并扩大其在不同行业的应用。
本文将探讨北美黑胡桃的木材改性技术与应用。
一、热处理热处理是一种广泛应用的木材改性技术，通过使木材暴露在高温环境中，改变其结构与性能。
对于黑胡桃木材而言，热处理可显著提高其尺寸稳定性和耐腐蚀性。
研究表明，适当的热处理可以减少黑胡桃木材的湿润膨胀率，并使其在潮湿环境中更加稳定。
二、酚醛树脂改性酚醛树脂改性是一种常用的改性方法，通过在黑胡桃木材表面施加酚醛树脂涂层，提高其稳定性和耐久性。
酚醛树脂可以形成一层保护膜，有效防止黑胡桃木材受潮和昆虫侵蚀。
此外，酚醛树脂还可以改善黑胡桃木材的硬度和强度，增强其质地。
三、丙烯酸改性丙烯酸改性是一种新兴的木材改性技术，通过在黑胡桃木材孔隙中注入丙烯酸单体，实现改性。
这种改性方法可以显著提高黑胡桃木材的水解稳定性和尺寸稳定性，减少开裂和变形的风险。
丙烯酸改性还可以增强黑胡桃木材的抗菌性能，延长其使用寿命。
四、压缩改性压缩改性是一种常用的木材改性方法，通过施加高压力使木材纤维结构发生变化。
对于黑胡桃木材而言，压缩改性可以增加其密度和硬度，提高抗弯强度和抗冲击性能。
此外，压缩改性还可以使黑胡桃木材的颜色更加鲜艳，增加其装饰性。
五、应用领域经过改性的北美黑胡桃木材在许多领域有广泛的应用。
在家具制造业中，黑胡桃木材以其独特的纹理和颜色被广泛用于制作高档家具。
同时，改性的黑胡桃木材还可用于地板、门窗、楼梯等建筑装饰材料的制造。
此外，黑胡桃木材的耐腐蚀性和稳定性使其成为户外景观设计和船舶建造领域的理想材料。
结论北美黑胡桃木材的改性技术与应用为其开辟了新的发展前景。
通过热处理、酚醛树脂改性、丙烯酸改性以及压缩改性等方法，可以显著提高黑胡桃木材的性能，扩大其在家具制造、建筑装饰和船舶建造等领域的应用。
木材阻燃防腐改性的研究
木材阻燃防腐改性的研究一、内容概要木材作为一种可再生资源，在人类生产生活中具有广泛应用。
木材在燃烧时会产生大量烟雾和有毒气体，给环境和人体健康带来严重危害。
对木材进行有效阻燃处理具有重要意义。
物理法：通过物理手段对木材进行处理，如热处理、水浸泡等，改变木材的孔隙结构，提高其阻燃性能。
化学法：使用化学试剂对木材进行处理，如浸注法、喷涂法等，通过化学反应改变木材表面的化学组成，提高阻燃性能。
生物法：利用微生物、酶等生物资源对木材进行处理，如生物浸渍剂、发酵剂等，通过生物催化作用改善木材的阻燃性能。
通过对经过不同方法处理的木材进行性能测试，评估其阻燃性能、耐久性等指标。
测试结果显示，化学法处理后的木材阻燃性能明显提高，但可能影响木材的其他性能。
物理法处理后的木材阻燃性能相对稳定，但处理效果受木材纹理和厚度等因素影响较大。
生物法处理木材具有环保、可再生等优点，但尚需进一步研究和优化处理工艺。
1. 木材阻燃防腐改性研究的背景和意义随着森林资源的日益紧缺和建筑行业的快速发展，木材作为主要建筑材料的需求量不断增加。
木材容易受到生物侵害（如霉菌、白蚁等）和火灾的危害，造成了巨大的经济损失和生命安全。
对木材进行阻燃防腐改性研究具有重要的意义。
本篇论文将从木材阻燃防腐改性研究的背景和意义入手，对木材阻燃防腐技术的发展趋势和潜在应用领域进行探讨。
木材作为一种天然高分子材料，具有良好的可再生性和美丽的纹理，使其在建筑、家具、包装等领域得到广泛应用。
木材容易受到生物侵害和火灾的危害，造成资源浪费和人员伤亡。
开发一种能够有效提高木材阻燃性能和防腐性能的技术，对于保障人民生命财产安全、促进可持续发展具有重要意义。
提高木材的安全性能：通过阻燃防腐处理，可以有效防止木材受潮、腐烂、变色等问题的发生，同时降低霉菌、白蚁等生物侵害的风险，提高木材的安全性能。
降低火灾风险：木材阻燃处理后，其燃烧速度会降低，火势蔓延速度变慢，从而降低火灾发生的风险。
人造红木方法——木材改性
人造红木方法——木材改性木材改性如何作为传统家具的原材料,我们祖先原来采用的是榆木,松木,榉木,楠木等中度硬度的木材,后来由于材料的短缺才改用热带硬木。
既然传统家具已改用硬木,并且已被市场接受,那么,我们应该利用现代的科技和手段,去改变木材的性能,以符合市场的需求。
我的意思是我们的企业家不应该违反国际法与国内法,不应该去破坏人类的热带雨林,而以人工为材料,进行改性。
所谓木材改性,就是利用物理或化学的方法,使木材的密度增大,强度提高,成熟的技术有以下几种:浸渍木(ImpregnatedWood)强化木(DensifiedWood)压缩木(CompressedWood)塑化木(木塑)(注)浸渍木木材放入水溶性低分子量树脂的溶液中,让树脂进入木材细胞壁,然后进行干燥。
主要使用的材料是酚醛树脂,也可以使用脲醛树脂,糖醇树脂及间苯二酚树脂等。
注:陆文达,木材改性工艺学,东北林业大学出版社利用浸渍法处理速生杨木,硬度增强了很多,如表:浸渍杨木与素材力学性能比较强化木将低熔点的合金注入木材的细胞腔中。
材料与配方一)熔点97℃铋(毕)50%,铅(铅)31.2%,锡(锡)18.8%二)熔点65.6℃铋(毕)50%,铅(铅)25%,锡(锡)12.5%,镉(镉)12.5%真空加热加压处理,使合金注入木材之中,可以使密度小于0.6g/cm的核桃木增加到0.95?3.83g/cm,比任何一种红木的密度都高。
压缩木木材具有天然的弹塑性,可以将其压缩密实,以增加其密度和强度。
生产压缩木的要点:树种:选用材质均匀,纹理直,水不溶性抽提物含量低的木材,比如桦木。
压力:10.5?17.6MPa含水率:热压时木材细胞壁中应具有不少于6%的水分,水分可以减少压缩过程中的内摩擦系数。
冷却:热压过程结束后,应保持压力下冷却。
日本爱知县已有工厂工业化生产压缩木,他们认为生产压缩木的优点是:—更有效地利用资源,将生长得很快的速生材的材料有效利用;—产品附加值高,有利于商品化开发;—对环境保护,使人工林木替代天然林木。
木材的改性
8.5.1.3
压缩木
• 压缩木的应用：
压缩木壁炉燃料
压缩木免熏蒸托盘
8.5.1.4
强化木
• 强化木制品：
采用低熔点合金以熔融状态注入木材细胞壁中，冷却硬化后和木材 共同构成的材料成为强化木
• 强化木制品的一般过程：
• 制备要求：
强化木制备所使用的合金的熔点不能太高
• 一般过程：
将拟处理的试材抽真空，然后注入熔融的合金浸没试材，恢复常 压，再加压，使熔融合金进去注入木材孔隙内，最后恢复常压， 冷却
8.5.1.5
塑化木
• 塑化木制品：
塑化木是通过浸渍的方法，将乙烯基单体浸注到木材中， 通过引发剂引发、热引发或辐射引发，是乙烯基单体固化， 填充木材的孔隙或接枝到木材分子上，得到制品 塑化木是一种同时具备木材和塑料属性的复合材料
• 塑化木的性质：
改善了木材的尺寸稳定性和木材的一部分力学性能。
8.5.1.5
机制也有所不同
4. 甲醛处理：
甲醛实现木材尺寸稳定的机制：在催化剂作用下，甲醛先同木材非 晶区中的一个木材分子上的羟基发生半缩醛化，再与另一个木材分
子上的羟基发生缩醛化反应，最终两个木材分子形成一个亚甲基醚
架桥，同时封闭了亲水性羟基，实现稳定性的改善
木材的改性
• 木材的改性内容：
1. 木材的强化
2. 木材尺寸稳定化
木材的改性
• 木材的改性内容：
1. 木材的强化
2. 木材尺寸稳定化
3. 木材软化处理 4. 木材防腐 5. 阻燃 6. 颜色处理
8.5.1
木材的强化
• 概念：
用物理或化学或两者兼用的方法处理木材，处理 药剂沉积填充于细胞壁内，或使木材组分发生交 联，从而使木材密度增加、强度提高的过程。
木材改性 知识要点整理
木材改性知识要点整理1.1 概述1.2木材的微生物降解1.微生物的繁殖和传播（1）繁殖子实体→孢子→菌丝→菌丝体→子实体（2）传播：空气传播土壤传播昆虫传播带菌木材传播2.微生物生长繁殖的条件（1）营养物质：①木腐菌：木材细胞壁物质→单糖（注意：并非所有树种的木材都适合于作为养料原因是…）②霉菌和变色菌：边材含的低聚糖、淀粉。
（2）水分：①木材含水率﹤20%→干燥木材或者木材含水率﹥100%→水存木材，均可抑制微生物的降解。
②最适宜的含水率范围：35%—60%。
小结：湿千年，干万年，不湿不干一、二年。
（3）温度：真菌只在一定温度范围内生长，并有其最适生长温度、最高和最低生长温度；最适生长温度：25～40℃；温度﹥45℃或﹤10℃，真菌的生长受到抑制；温度﹥50℃热处理合适的时间，均可杀灭菌源。
（4）空气：大多数真菌是好氧菌，需要空气才能生长。
真菌生长发育的最低空气量：为木材体积的5%。
因此，致密的木材内如果含水率很高，木材内就缺乏空气，真菌的生长受抑制。
（5）酸度：木腐菌一般喜弱酸性介质（pH=4.5~5.4）。
3.木材的腐朽木材因木腐菌的侵入、分解，逐渐改变材质的颜色和结构，细胞壁受到破坏，使木材的密度、硬度、强度等物理、力学性质降低，最后变得松软易碎，呈筛孔状、海绵状、裂块状或粉末状等形态。
（1）白腐①特点：由白腐菌破坏木质素，同时也破坏纤维素和半纤维素，使受害材退色或呈白色纤维状的腐朽形态。
发生白腐时往往在材面上出现黑色或褐色细线。
木材仍保留原来尺寸和形状，材质变软。
②白腐材类型：筛孔状、层状、大理石状、海绵状腐朽。
③破坏方式：菌丝先从阻力最小的通道——细胞腔进入，而后按细胞壁S3层——S2层——S1层——P（胞间层）顺序进行破坏。
④破坏后分析，木素↓→碎片；纤维素、半纤维素↓→单糖；木材的韧性↓，其它强度下降少。
可以利用其进行生物制浆。
（2）褐腐①特点：1、引起木材褐腐的真菌为褐腐菌，由褐腐菌破坏纤维素和半纤维素，使受害材呈红褐色或棕褐色裂块状的腐朽形态2、褐腐木材的强度特别是抗冲击强度明显下降，材质发脆。
木材改性综述
木材改性的发展历史及现状摘要：本文对国内外木材工业现状存在的问题以及入世后木材工业要面临的形势等进行了分析。
同时也对木材改性的背景、方法及意义进行了阐述，重点介绍了热改性、乙酰化、糠基化改性以及压密化和热处理组合改性的基本原理和工艺及其对木材改性的影响；分析了这些改性方法的应用现状及工业化应用前景，并提出提高木材利用率，更新产品结构，发展生产技术，技术与环境相协调等发展方向及其今后需要着重研究的关键问题。
关键词：木材改性技术现状发展方向The development history and Present situation of WoodModificationAbstract:In this paper, the present situation of domestic and international woodindustry and wood industry after wto accession to the situation facing the etc are analyzed.Also wood modification on the background, methods and significance are expounded, mainly introduces the thermal modification, acetylation, furfuryl modification and pressure and heat treatment and the basic principle of combination of modified process and its impact on the modification of wood; Analyzes the present situation of the application of the modification methods and application prospect of industrialization,And put forward for improving the utilization ratio of timber, update the product structure, the development of production technology, technology in harmony with the environment, such as the development direction and the need tofocus on the key issues in the future.Key words：wood modification technology Present situation Development direction1 引言我国是世界上木材及木制品的主要消费大国,但又是人均占有木材资源最少的国家之一。
木材的化学改性中的乙酰化处理
3)产品净化 乙酰化反应完成后，需回收反应罐中残留的乙酸酐及副产品乙酸。可通过对罐体抽真空，同时加热至120~ 130°C;也可用清水漂洗，将酸酐转变为酸后，排除酸液，随后再干燥木材。
2、乙酰化处理对木材性质的影响
1)尺寸稳定性 乙酰化木材中的羟基数量减少，故木材的平衡含水率和纤维饱和点皆降低，尺寸稳定性改善。
目前乙酰化木材在细木工制品、外墙板、甲板(盖板)、民用建筑构件，及重载木结构桥梁(跨度达40 m)等领域均工艺较复杂，生产成本高，较难大量推广和应用。
除乙酸酐外，马来酸酐、琥珀酸酐、羧酸、异氰酸、环氧化物、烷基卤化物、醛类类等均可用于木材的化学改性，但相关研究有待深入，实用价值有限。
1)干燥和预处理 木材细胞壁中的水分，有利于反应介质对木材的渗透;但含水率过高，会导致反应介质的损失。工业生产中，常将木材干燥至含水率3%~7%，同时用汽蒸预处理，以改善木材的渗透性。
2)乙酰化 在反应罐中添加一定量的乙酸酐漫泡木材，然后加热至100~140 °C。浸泡和反应时间愈长，木材增重率愈大，性能改善越显著。
4)耐气候性 乙酰化可改善木材在室外的颜色稳定性，减少木材的光照发黄;但乙酰化的光保护效果，随改性材暴露时间延长而下降。
3、乙酰化木材的应用
荷兰Titan Wood公司于2003年实现乙酰化木材工业化生产，产量3万m3 la，并计划在亚洲|建立年产30万m3的乙酰化木材生产线。我国科研机构、高校对木材乙酰化均有研究，但尚未工业化生产。
2)生物耐久性 乙酰化木材的生物耐久性显著提高，且随乙酰化木材增重率的增加，其耐腐性进一步提高。其原因是乙酰化木材的含水率很低，且细胞壁的微孔被堵塞，因此不易受腐朽真菌侵袭。
3)力学性能 与对照材相比，乙酰化木材的MOR和MOE增减幅度在8%以内时，乙酰化处理对木材力学强度无显著影响。
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就算在科技发达的今天，木材这一古老而富有生命力的材料不仅没有退出历史舞台，相反因其“绿色”“环保”的特性而变得更加不可或缺，特别是人们喜爱的家具材料，木材一直扮演着几乎不可替代的角色。
木材改性是指用物理、化学方法对锯材或木零件进行改性处理亦能达到控制变形的目的。
由于改性处理需增加生产成本，故当产品有特别要求时才采用。
一、物理方法。
有覆盖处理、细胞内腔充填和细胞壁充胀等。
采用石蜡油、蜂蜡、亚麻仁油、桐油和桂树脂类进行借水或耐水处理，可使木材具有较好的抗水浸润和抗渗透效果；用热固性PF树脂处理，除对木材具有充胀效果外，在高温下树脂的羟甲基酚与木材的羟甲基形成氢键或化学键，不仅能稳定尺寸，还能提高锯材的强度和耐腐、耐磨性能。
二、化学方法。
有亲水基的减少（热处理）、亲水基的置换（脂化、醚化反应）、聚合物接枝（环氧树脂、木塑复合处理）、交联处理门辐射、甲醛处理）等。
加温160～180C对锯材进行热处理，使木素流动，使半纤维素发生化学变化，并使纤维素分子链内羟基相互结合构成氢键，增加锯材的稳
定性，但其强度受一定影响。
用乙酸酐、硫代乙酸和酰氯等药剂处理锯材，用其中疏水性乙酸基置换木材中亲水羟基，由此形成充胀效应而使锯材的尺寸稳定。
三、复合重组法。
采用浸渍、浸注和复合的方法，使锯材同其他材料复合，不仅能提高尺寸稳定性，还能增加其强度。
如用合成树脂浸渍锯材而生成的浸渍木；采用低熔点金属或合金及金属盐（如铅、锡、铬及其合金和硫酸亚铁）浸注干燥锯材，冷却后形成金属木；以乙稀类单体浸注锯材聚合成的塑合木。
此外，采用交叉层压法（或称重组法）进行机械抑制的胶合木和胶合板等。
江西美隆木材保护有限公司是一家专业从事木材保护（木材阻燃设备、木材防腐设备、防腐、阻燃、防火、炭化、建材蒸压釜）设备机组、各类木材防腐、阻燃剂的生产和销售的专业性公司，是木材防腐厂以及防火门厂的必备设备。