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木材改性概論

1．木材改性研究內容及深遠意義

木材是經濟建設和人們生活中極重要的原材料，木材作為生物材料是與人類最接近，使用歷史最悠久，用途最廣泛的材料。在史前時期有巢氏架木為巢，遂人用鉆木取火，隨后制并造車，穿洋過海，來往于大地，用于造紙，制造樂器，推動人類文化發展。至今人們開始要求創造更舒適的居住環境，室內裝飾等有返樸歸真的傾向，對木材的質和量的要求越來越高。木材來自森林，而森林對大自然的物質循環和能量交換起著無可替代的作用，它保障了人類和生命的延續。解決木材供需矛盾的主要方法為有計劃種植速生人工林，人工林生長迅速，材質相對較差。即使天然林木材也存在各種缺點。為了適應多種用材質的需要，對用材缺點加以改良即為木材改性。木材作為生物材料主要缺點為具吸濕性，尺寸不穩定，各向異性，易腐，易燃，顏色不均勻，強度不夠高等。木材改性的目的就是通過一系列物理、化學處理．使木材的優點得到進一步加強，使木材的缺點得到不同程度的改進。我們將能改進木材性能的各種處理方法統稱謂木材改性。

林產工業范圍的木材改性主要包括以下幾方面內容：顏色處理；尺寸穩定處理；可塑化處理；強化處理；塑合木；阻腐處理；阻燃處理；木材塑料化；防風化處理等。

1．1顏色處理。木材是天然材料，就材色問題大致歸納為三類：其一：即使在同一樹種也存在色差；其二：木材受光線照射后，材色變化過大，且不穩定；其三：因材色不好，想改變原有的材色。木材的顏色出現是木材中化學成分吸收光所造成的，即光被木材吸收后，殘留的光再反射到人的眼睛里作為顏色而呈現的。能吸收陽光和熒光燈的木材化學成分幾乎都是抽提物，與木素部分有關，而與纖維素和半纖維素無關。解決上述材色問題的基本態度是采用何種方法來取出抽提物。

第一種方法是取盡全部抽提物。它應用于材面出現斑點方面，現有技術取盡較難。第二種方法是把抽提物成分破壞。這叫漂白方法，用漂白劑處理后材色變白。第三種方法是采用化學反應，抽提物能變成穩定的聚合物質。化學著色原理也是采用這各方法。第四種方法是必須弄清抽提成分作用的限界，控制在限界之內。例如保持材色亮度等。

1．2木材尺寸穩定化處理

解決木材濕脹和干縮引起的翹曲，變形，開裂等尺寸不穩定的辦法有二種：物理方法和化學方法。物理方法可以選用尺寸穩定性好的木材；作調濕處理；作有均衡的纖維方向的組合如膠合板，定向刨花板，纖維板等；覆蓋處理；細胞內腔充填；細胞壁的充脹。化學方法可以：加熱使親水基減少；醚化，酯化使親水基置換；聚合物接枝；交聯如甲醛處理．y射線輻照等。

1．3木材可塑化（軟化）處理

1．4木材強化處理

木材經物理的或化學的方法，也可兩者并用，提高木材密度，使木材強度得到增加的處理稱為木材強化處理。強化處理的產品有壓縮木，浸漬木，膠壓木，強化木和塑合木等。

1．5塑合木（WPC）

塑合木是木材和塑料復合材料的簡稱，英文名Wood Plastic Composite。塑合木是指在木材中用乙烯類單體或低聚體、預聚物）為主體的樹脂液注入，使其在材內聚合所得的新材料。WPC在五十年代后期在美國、蘇聯等國幾乎同時開始研究的。現在北美的美國、加拿大；歐洲的德、法、英、挪威、丹麥、瑞典、蘇聯、捷克、匈牙利、羅馬尼亞、奧地利；亞洲的日本、中國、印度、巴基斯坦、菲律賓和澳大利亞等都有研究和產品問世，有的已形成了工業化生產。

1．6木材阻燃處理

將可燃木材通過處理變成難燃或脫離火源即能自熄的材料。其方法通常是將阻燃藥劑注入木材，提高木材耐火性能，使之不易燃燒；或將阻燃涂料覆蓋到木材表面，防止木材起火或延緩其燃燒。

1．7木材防腐、防蟲、防霉處理

本材在自然條件下易遭風蝕、磨損、外力的破壞；化學的酸、堿、鹽的腐蝕；微生物導致的腐朽與變色和蟲蛀與海生鉆本動物的侵害。目前的防腐技術主要是使木材對這些生物具有一定的毒殺或抑制其生長能力。處理的關鍵是防腐劑、殺蟲劑以及浸漬木材的方法。

1．8木材的塑料化

木材的塑料化處理是將木材變成塑料．在工業化應用方面塑料化后模壓有一些進展。

1．9防風化處理

木材在室外應用，抗老化，抗風化方面的處理。

廣義的木材改性還可包括從營村技術方面加強森林撫育，提高木材材性等，在此不贅述。

木材改性的各個方面都得到很大發展并受到世界各國的重視。隨著人工林飛躍發展，人工林的改性和利用將是世界范圍研究的熱點。解決人工林利用問題，首先要提高其木材強度．而木材強度與木材密度直接相關。提高木材密度最簡易最經濟的方法是對木材加以壓縮。單純壓縮會破壞木材組織構造，非但不能增加強度，壓力去除后尚會產生回彈，木材只有在軟化條件下壓縮才

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