木材改性
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。
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。
木材经过改性操作后具有什么特点？
改善或改变木材的物理、力学、化学性质和构造特征的物理或(和)化学加工处理方法。
其目的是提高木材的天然耐腐(蛀)性、耐酸性、耐碱性、阻燃性、力学强度和尺寸稳定性。
经过改性处理的木材称改性木或改良木。
木材改性处理技术不仅能使成本降低，生产时间缩短，同时还加深了处理的深度。
木材改性处理木材的种类主要包括针叶树的松科，如白松、落叶松等和阔叶树的杨木、泡桐等树种的木材，木材在改性处理时可同步完成如下变化：
1、脱脂
主要指高含脂的松木，松木的高含脂和表面的外露油囊使松木的使用范围受到了极大的限制，特别是落叶松，数量众多的油囊使这种木材的加工利用十分困难，目前国内外均没有效果良好的解决办法，多数是采用将油囊部分的木材挖去，然后在挖去的地方补上一块小木块的办法，通常称之为“挖补”，挖补工艺费工费事，木材缺陷明显，而采用改性处理工艺时，表面油囊中的松脂会全部溶出，只留一狭小缝隙，修补非常容易。
2、增硬
采用该技术对木材进行脱脂和改性的过程中不仅不会损伤木材的物理性能，同时能明显地增加木材的表面硬度，这是该工艺与其他类似技术明显不同的地方，脱脂必损伤木材的传统观念在该工艺中被彻底的改变了。
3、阻燃
该工艺处理后的木材具有明显的阻燃性能，当接触火焰时可有效地抑制阳燃和阴燃，由于其处理配方的合理性，接触火焰时所产生的烟雾是无毒的，而通常的阻火板多数含有胺类阻火剂，在高温下会产生含有剧毒的气体。
江西美隆木材保护有限公司是一家以新西兰木材保护工艺技术支持为背景，以国内行业精英为人才基础，以严谨、务实、双赢为经营理念的专业从事木材保护（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公司。
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--
1、氧化漂白时常以过氧化氢为漂白剂，它在碱性条件下容易分解形成HO2-,漂白的终止反应为：HO2-+未漂木材---OH-+漂白木材。
2、CCA是十分重要的木材反腐剂，其中C代表Cu元素，C代表Cr元素，A 代表As元素3、一种胶黏剂的表面张力等于或低于木材的表面自由能时将出现胶液在木材的表面完全铺展的现象，接触角等于零4、白蚁大多数种的胃液中不含纤维素酶但却以纤维素为食，主要是他们后肠中又消化纤维素的原生动物5、森林是我们一刻也不能缺少的氧气来源及食物中的碳链6、微生物能在温和条件下分解木材，是因为他们能产生各种酶，它们的催化作用对木材进行生物分解7、人们希望在人类生活的空间中更多的使用木材和人工合成的高分子复合材料，这是因为他们形成的环境更适合人类生物学特性8、木材染色时，调节染液的ph值十分重要，在使用酸性染料时，我们常使用添加辅助剂、ph调节剂调节9、分解木材的微生物很多，其中对木材败坏最严重的是真菌，它们生存所需要的条件有营养、温度、湿度、空气和PH10、塑合木：将有机单体注入木材微细结构中，再采用高能放射线照射使聚合，或采用触媒法使有机单体与木材组分结合，接枝共聚成为复合木材的材料。
11、褐腐菌—分解纤维素，聚戊糖，基本不伤及木质素，使木材呈褐色侵蚀；白腐菌—分解木质素，少量分解纤维素，聚戊糖，腐朽木材呈白色12、木材的可渗性：纵向易于渗透，深度远大于横向，径向大于弦向13、润湿特性的标准：接触角小于90--部分湿润；接触角大于90度--不能湿润；接触角等于0度--完全铺展14、吸湿，空气中水分压大于木材中水蒸气压力产生吸湿1、水存法：将原木扎成木排，沉于水下3、木材压密：通过软化、压缩、定型的工艺过程，使软质木材的密度和强度得以提高，从而达到木材强化的目的5、木塑复合材（WPC）：将有机单体注入木材的微细结构中，在采用电子静电加速器的电子束照射或者钴60同位素的r射线穿透，也可以借助引发剂和加热的作用以及其他方法，使有机体与木材组分产生接枝共聚或均聚物的复合材料6、木材染色的目的：提高商品价值木材染色原理：木材是不均匀的毛细孔材料，有大量亲水基团，为染色备下了基础；浸渍，真空加压方法。
木材改性技术有哪些方式？木材改性设备有什么好处？
木材改性技术有哪些方式？木材改性设备有什么好处？木材改性技术有哪些方式？木材改性设备有什么好处？木材作为一种天然材料，在加工合成各类所需品时，存在着很多不足，比如：强度低、易燃、易变色、干缩湿胀等等。
为了克服以上不足，最大程度上利用木材，我们需要对木材进行改性。
木材改性技术有哪些方式？木材改性就是在保持木材自然优点的前提下，通过一系列的物理、化学或者二者兼有的处理，来提高木材的天然耐腐性、耐酸性、耐碱性、阻燃性、力学强度和尺寸稳定性等过程。
说白了，就是将木材改成我们所需要的硬度、颜色、性能等等。
一般可改性处理的木材包括所有的人工速生林和一些材质较软、材性较差、市场价格比较低的天然林所产的木材。
木材改性设备有什么好处？一、强化使用化学或物理方法将处理药剂填充于木材细胞壁内，从而使木材密度增加、强度提高的过程。
强化后的木材可分为以下常用的4类。
1、浸渍木。
强度、硬度、耐磨性、抗缩率等多数力学性质有不同程度的提高。
但是冲击韧性明显降低。
一般加工成木质艺术品、乐器等。
处理后的杨木浸渍木可代替杉木作为建筑用材。
2、胶压木。
可抗木腐菌、白蚁、海生物侵蚀，表面有天然光泽，易于切削或旋平。
但是厚度方向的尺寸稳定性较差。
可用作室内、外地板。
木材改性设备有什么好处？3 、压缩木。
将木材压缩密实，可以增加密度，提高材料的力学强度。
但是抗腐朽能力不强，尺寸不稳定，潮湿环境会吸水回弹。
可用于弦乐器以及工艺品的雕刻。
4 、塑化木。
这种材料具备木材和塑料的双重优点：防水、防潮、可循环利用。
主要用于家具和物流包装。
二、尺寸稳定木材由于含水率的变化，会发生翘曲、变形、开裂等尺寸不稳定的现象，所以我们会进行木材改性来保持其尺寸稳定性。
三、阻燃干燥的木材是极易被引燃的，而干燥的木屑、刨花则属于超级易燃品，木制品及木材原料所引发的火灾在所有的火灾中占有很高的比例。
木材阻燃改性技术主要有两个途径：一是在木纤维上形成不燃包裹体，使木材在高温下直接炭化而不燃烧；二是外加处理液，这种处理液在高温下产生阻燃气体，抑制木材的氧化过程。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
木材改性处理技术
木材改性处理技术就是通过对木材内部添加人工外加剂的方法来改变木材的物理和化学性能，用来增加这些木材原本不具备的性能。
使用沸水或者高温蒸汽蒸煮木材的方法虽然也能在一定程度上改变木材的特性，但不能赋予木材新的性能，因此不属于真正意义上的木材改性处理技术。
木材改性处理技术的技术过程其本质就是：在一个特定的环境中，使用人工的方法，使木材内部进入一定量的外来成份，这些成份我们统称为外加剂或处理液，这些外加剂保留在木材内部后可以改变木材的一些物理和化学性能，通过这样的方法就可以改善一些材质比较差的木材的性能，外加剂的成份和加入方法我们将在后面的文章中详细介绍。
人类利用木材的历史已经非常久远了，并且还会保持相当长的时间，但木材资源在当今却显得日益匮乏，因此无论是从保护森林资源的角度来讲，还是从满足日益增长的木材需求这一角度来讲，我们认为把目前大量种植的人工速生林木材和天然林中性能较差木材的性能加以改变，赋予它们比较好的性能，甚至增加一些天然木材不具备的性能，使它们能够满足人们的使用要求，这将是一个造福于社会的造福于地球的善举。
从建国以来，我国为了改善自然环境，从南方到北方进行了大量的植树造林工作，并且这几年人工造林的范围还在不断扩大，在这些造林活动中，种植的木材品种则以人工速生林为主，以北方地区为例子，大量种植的是速生杨树，这些人工速生林的生长速度快，但木材材质较差，生命周期短，到期必须砍伐，它们所产的木材性能一般不适合人们日常生活中对木材的要求。
对这些木材进行研究，改变它们的物理和化学性能，改善它们的品质，使它们最大限度地得到有效利用，不仅可以增加大量的木材来源，同时也对我国的植树造林起到了很好的推动作用在天然林资源中，也有相当一部分木材品种因为品质较差，没有得到有效地利用，比如北方的落叶松、樟子松、桦木，南方的马尾松、木棉、杉木、桉树等等，这些木材不仅价格很低，同时利用非常粗放，不能应用在家具、地板等场合使用。
对这些木材进行研究，尽量付出比较低的代价来改变它们的物理和化学性能，改善它们的品质，增加这些木材的适用范围，为社会提供低价格高性能的木材制品，甚至提供一些特殊性能的木材制品，比如阻燃木材，那将是一个十分具有社会效益和经济效益的行为，无论对木材科研机构还是木材加工企业，前景都应当是十分光明的。