木材改性第七章(木材强化处理).ppt

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1、第七章木材强化采用物理的、化学的或机械的诸多方法加工或处理木材，使低质木材的密度（或表面密度）增大、力学强度（或表面硬度和耐磨耗性）提高，或整体力学功能提高，这种加工或处理过程称为木材强化。1、定义木材+水溶性低分子量树脂的溶液中浸渍时→树指扩散进入木材细胞壁并使木材增容（Bulking）→干燥（低温除水分，高温使树脂固化，生成不溶于水的聚合物）→浸渍木。7.1浸渍木2、浸渍木的制造方法（1）浸渍用树脂使用较好的是酚醛树脂，比脲醛树脂的抗缩率和耐老化性能好。用于浸渍木的酚醛树脂为A阶段树脂(即甲阶酚醛

2、树脂)，其固含量为33％一70％，pH值为6.9—8.7。7.1浸渍木浸渍用树脂间苯二酚树脂糠醇树脂脲醛树脂酚醛树脂（2）浸渍木制造工艺①单板浸渍依单板厚度和浸渍要求定。A、制造家具用的厚度≦0．8mm的湿单板，在30％一60％的固含量树脂液中浸渍1—2h。B、厚单板，其浸渍时间则需加长。C、薄而平的单板有较多的横断纹理，毛细管吸收溶液容易，可以使用60％一70％的树脂溶液，通过涂胶机1—2次即可达到所需的树脂量。7.1浸渍木D、较厚的直纹理单板（3mm），通常需要强力处理。含水率最好控制在20％一3

3、0％左右，可用压辊装置进行压缩→回复过程中吸收溶液。E、厚1．6mm以上单板，主要采用处理罐加压浸渍。根据单板渗透性的不同，施加0.15—1.5MPa的压力，并保持10min~6h。7.1浸渍木②单板干燥处理过的单板→密实堆垛并覆盖存放1—2d（使树脂在木材内通过扩散均匀分布）→干燥。注意：干燥速度不宜过快，以防树脂过多地转移到单板表面。合理的工艺规程应是：在60℃下干燥8h或在72℃下干燥3h，以除水分，接着升高温度使树脂聚合固化。7.1浸渍木3、浸渍木的性质(1)浸渍木的尺寸稳定性ASE随木材细胞

4、壁内树脂含量的增加而增加，当木材中含脂率为35％左右时，ASE达最大值70％左右。酚醛树脂浸渍处理木的抗缩率高于脲醛树脂处理木。7.1浸渍木3、浸渍木的性质(2)浸渍木的其它性质酚醛树脂浸渍木在耐腐、耐酸、绝缘性能方面↑，而且其耐热性也↑。与素材相比，浸渍木的顺纹抗压强度↑，顺纹抗拉、顺纹剪切强度↓，冲击韧性↓，故不能用于对冲击强度有严格要求的场合。7.1浸渍木4、浸渍木的用途主要用作汽车模具，模具的面板需用整张浸渍木制成。由于浸渍木具有良好的耐久性能，亦可用作各种壳体模压用模具。7.1浸渍木木材压密

5、是通过软化、压缩、定形的工艺过程，使软质木材的密度（或表面密度）和强度（或表面强度）得以提高，从而达到木材强化目的的方法。木材压密所得得制品为各种形式得压缩木（木材通过热压处理而制成的质地坚硬、密度大和强度高的材料）。7.2木材压密单轴（单方向）压缩回形压缩全面压缩木材压缩的方法端向压缩（弯曲木）横向压缩：壁腔大的早材被压缩(弦向、径向压缩)木材压缩之前的预处理：水热处理、药物处理、金属化处理、浸渍树脂处理和微波加热处理，可产生普通压缩木、药物压缩木、金属化压缩木和整形压缩木1、木材压密实机理为提高各

6、树种木材的力学性质或强度，在不破坏木材细胞壁的前提下，可用压缩密实方法，来增加木材单位体积的物质(密度)。压缩密实应对木材纹理方向垂直施压，所有针叶树材和阔叶树材都应径向压缩，除阔叶树散孔材外。木材压缩密实必须先经水热处理。7.2木材压密1、木材压密实机理7.2木材压密木材的压缩与回复表面压密木材SEM图2、压缩木制造方法（1）木材压缩永久回复率r压缩木的缺点是尺寸不稳定，在潮湿条件下压缩木会吸水回弹，r越小，压缩木质量越好。r=（tr-tc）/（t-tc）×100%t-压缩前板坯的初始厚度；tc-压

7、缩后的厚度；tr-压缩木最大回复后的厚度。7.2木材压密永久回复率与加压温度，水分含量、压力、压缩时间有一定的关系。温度越高，压缩的永久回复率越小(可从54％下降到10％)；压缩时水分含量越高，回复率也越小。当温度升高时，含水率和热压时间对回复率的影响将逐渐减小。7.2木材压密在玻璃化转变温度下(170℃—180℃)木素会呈现软化及塑性流动，使压缩产生的内应力↓，此时制得的压缩木称为稳态压缩木(Staypak)，即能够保持压缩状态。稳态压缩木的尺寸稳定性较好，外观上颜色变深，呈金黄色乃至深褐色。7.2

8、木材压密2、压缩木制造方法（2）压缩制备要点①树种选择以选用材质均匀、纹理直、水不溶性抽提物含量低的木材，如桦木等为好。7.2木材压密②素材含水率及预处理热压时木材细胞壁中应具有不少于6％的水分，水分可减少压缩变形过程中的内摩擦系数，为使木材塑化所需的水分不致于很快逸出，板坯在压缩前先经常压蒸汽处理1—1.5h。7.2木材压密预处理常压气蒸水蒸煮高温高压水蒸气处理③热压后应保压冷却制造压缩木另一要点是在热压过程结束后，应在保持压力的情况下冷却，冷却后再解