7保存與改性.doc

七、保存與改性木材是一種生物材料，如果沒有得到合理的貯存，木材會(huì)腐朽、蟲蛀或開裂變形；作為一種材料，木材也有它不盡人意的性質(zhì)，適當(dāng)采用一些物理、化學(xué)的手段，就可能大大改善木材的物理力學(xué)性質(zhì)。如果想了解木材保存與木材改性方面的知識(shí)，敬請(qǐng)點(diǎn)擊木材保存、木材防腐、木材阻燃、尺寸穩(wěn)定化、木材軟化、木材漂白七1、木材干燥木材干燥可以防止木材變形和開裂，提高木材的力學(xué)強(qiáng)度，改善木材的物理性能，預(yù)防木材腐朽變質(zhì)，減輕木材的重量等。木材干燥方法可以總括分為天然（自然）干燥和人工干燥兩大類。根據(jù)木材加熱方式的不同又可分為對(duì)流干燥、電介質(zhì)干燥、輻射干燥和接觸干燥。對(duì)流干燥主要包括大氣干燥、常規(guī)室干、除濕干燥、太陽(yáng)能干燥、真空干燥（間歇式）等；電介質(zhì)干燥包括微波干燥、高頻干燥。輻射干燥主要指紅外線干燥；接觸干燥是使被干木材與加熱物體表面直接接觸，傳導(dǎo)熱量，蒸發(fā)水分。大氣干燥簡(jiǎn)稱氣干，使天然干燥的主要形式。它是利用自然界中大氣的熱力蒸發(fā)木材的水分，達(dá)到干燥的目的。氣干可以分為普通氣干和強(qiáng)制氣干。強(qiáng)制氣干的干燥質(zhì)量較好，木材不致霉?fàn)€變色，可以減少端裂，干燥時(shí)間較普通氣干約可縮短1/21/3，但干燥成本約增加1/3。大氣干燥的優(yōu)點(diǎn)是：技術(shù)簡(jiǎn)單，容易實(shí)施，節(jié)約能源，比較經(jīng)濟(jì)，可以滿足氣干材的要求。另外如與室干、微波干燥等其他干燥方法相配合，還可收到縮短干燥時(shí)間、保證干燥質(zhì)量、降低干燥成本的明顯效果。缺點(diǎn)是干燥條件不易控制，干燥時(shí)間較長(zhǎng)，占用場(chǎng)地較大，干燥期間木材易遭菌、蟲危害，最終含水率只能干燥到與大氣狀態(tài)相平衡的氣干程度。室干指在常規(guī)干燥室內(nèi)人為地控制干燥介質(zhì)的參數(shù)對(duì)木材進(jìn)行干燥處理。室干按照干燥介質(zhì)溫度的高低不同，可以分為低溫室干、常溫室干及高溫干燥。所謂低溫、常溫及高溫，意指在干燥過程中介質(zhì)溫度可以分別達(dá)到5060、100及100以上的范圍。低溫室干周期較長(zhǎng)，但能保證干燥質(zhì)量，保持木材的天然色澤。常溫室干對(duì)材性及顏色的影響較小，一般可以允許。高溫室干可以分為以濕空氣為介質(zhì)的高溫室干和以常壓過熱蒸汽為介質(zhì)的高溫室干兩種。高溫干燥周期較短，但對(duì)部分材性有影響，使木材表面變硬，不易刨削加工，嚴(yán)重時(shí)變脆、變焦，容易碰損，顏色變深，影響美觀。應(yīng)該根據(jù)被干木材的樹種、厚度、用途、干燥室性能等條件，對(duì)上述三種室干進(jìn)行正確應(yīng)用。室干的特點(diǎn)是干燥質(zhì)量好，干燥周期短（比氣干快很多倍），干燥條件可以靈活調(diào)節(jié)，可以干到比氣干程度低的任何最終含水率，裝卸和運(yùn)搬作業(yè)集中，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。缺點(diǎn)是設(shè)備和工藝較氣干復(fù)雜，投資較多，成本較高。除濕干燥（冷凝干燥）與室干的區(qū)別是不將濕空氣排出室外，而是流過除濕器，先經(jīng)冷卻使部分水蒸氣冷凝成水而排出，空氣變干，再經(jīng)加熱而后流入材堆，干燥木材。即濕空氣是在封閉系統(tǒng)內(nèi)作“冷凝加熱干燥”往復(fù)循環(huán)。除濕干燥的優(yōu)點(diǎn)是能夠回收水蒸氣的潛熱，能量消耗顯著低于常規(guī)室干，特別是在干燥過程的前期；干燥質(zhì)量好，木材將等少，容易操作。缺點(diǎn)是干燥溫度受到制冷劑的限制，一般較低，干燥緩慢，周期較長(zhǎng)，特別是當(dāng)含水率低于20%時(shí)；由于采用電能，能源成本較高；一般無蒸汽發(fā)生器，難以進(jìn)行調(diào)濕處理。真空干燥（負(fù)壓干燥）真空干燥是在密閉容器內(nèi)、在真空條件下對(duì)木材進(jìn)行干燥。按照作業(yè)方式可分為間歇真空法和連續(xù)真空法兩種。前者按常壓加熱和負(fù)壓干燥兩個(gè)階段間歇交替地進(jìn)行，用蒸汽、熱水、煙氣、或電加熱。后者是加熱和真空同時(shí)連續(xù)地進(jìn)行，用熱板、薄膜、高頻、微波實(shí)現(xiàn)加熱。真空干燥的優(yōu)點(diǎn)是在真空條件下水的沸點(diǎn)降低，木材內(nèi)部壓力較高，因而可以在較低溫度下加快干燥速度，縮短干燥周期，保證干燥質(zhì)量，特別適合于透氣性好或易皺縮的木材，以及厚度較大的硬闊葉樹材的干燥。缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，容量較小，投資較大。太陽(yáng)能干燥太陽(yáng)能干燥是利用集熱器吸收太陽(yáng)輻射能加熱空氣，再通過空氣的對(duì)流傳熱，干燥木材。太陽(yáng)能干燥室可分為溫室型和外部集加器型；又可分為主動(dòng)式（即有貯熱裝置或輔助熱源，少受或不受天氣影響而能持續(xù)工作）和被動(dòng)式（即只能在有日照時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，受天氣制約）。太陽(yáng)能干燥速度一般比氣干快，比室干慢，因氣候、樹種、集熱器的結(jié)構(gòu)和比面積、控制方法等而異。太陽(yáng)能干燥的突出優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源，可以利用取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能。與其他人工干燥方法相比，能耗較少，干燥成本較低；干燥降等較氣干少，最終含水率較氣干低，干燥質(zhì)量較好。缺點(diǎn)是受氣候影響較大，高緯度地區(qū)冬季干燥效果差，不能穩(wěn)定供應(yīng)干材量；設(shè)備投資與室干相仿，但干材產(chǎn)量卻比室干少的多。高頻與微波干燥是將濕木材作為電介質(zhì)置于高頻或微波電磁場(chǎng)中，在交變電場(chǎng)作用下木材分子極化，摩擦生熱，干燥木材。木材干燥所用的高頻頻率為幾到幾十MHz，微波頻率為915及2450MHz。微波干燥由于頻率與高頻干燥高，干燥效率也更好。高頻干燥的應(yīng)用趨向于聯(lián)合干燥，如高頻對(duì)流聯(lián)合干燥，干燥修率也更好。高頻干燥的應(yīng)用趨向于聯(lián)合干燥，如高頻對(duì)流聯(lián)合干燥，高頻真空聯(lián)合干燥等。高頻與微波干燥的優(yōu)點(diǎn)是木材內(nèi)外同時(shí)加熱，加熱均勻，干燥速度很快，干燥時(shí)間很短，干燥質(zhì)量很好，保持木材的天然色澤等。缺點(diǎn)是使用電能，電費(fèi)較貴，部分材種干燥成本較高，設(shè)備投資也較大。加壓干燥是將木材置于密閉容器內(nèi)，在壓力高于1個(gè)大氣壓、溫度高于100的條件下干燥木材。室內(nèi)壓力可達(dá)0.25Mpa、溫度可達(dá)148.99。這種干燥方法的特點(diǎn)是在高溫條件下能夠保持較高的平衡含水率，不易導(dǎo)致較大的含水率梯度和應(yīng)力。加壓干燥屬于一種高溫干燥，優(yōu)點(diǎn)是干燥速度快，干燥周期短，能耗較少。缺點(diǎn)是干燥難干木材如胡桃、櫟木等容易開裂。七2、木材保存木材保存主要指對(duì)原木進(jìn)行合理的保存，避免原木在楞場(chǎng)保存期間，出現(xiàn)受菌、蟲的侵蝕以及開裂變色等物理化學(xué)變化而引起的原木質(zhì)量下降。由于原木的含水量對(duì)于原木發(fā)生開裂、遭受菌、蟲侵蝕和變色等有密切的聯(lián)系，因此目前多用控制原木含水率的方法來保管原木，方法有：水中貯存法、濕存法、干存法。究竟采用哪種方法來保管原木，取決于許多因素。主要從原木樹種、材種、規(guī)格、質(zhì)量、加工特征、用途、地理環(huán)境、氣候條件和可存期限等來考慮。水中貯存法(不能貯存在海水中)利用原木水上作業(yè)區(qū)或制材車間前的貯水池來保存木材，可以短期保護(hù)流送來的木排或單根原木，也可以用長(zhǎng)期淹沒的方法來保存原木，以達(dá)到避免菌蟲的侵蝕和開裂。濕存法是使原木邊材保持高度的含水量，以避免菌、蟲侵蝕與開裂。一般只允許貯存一年左右。該法最適用于新采伐的木材和水運(yùn)到廠的木材。如果木材已經(jīng)氣干，或已遭受菌類寄生或開裂程度很大的原木，或在易生白蟻的南方地區(qū)，則不宜采用濕存法來保存原木。保存時(shí)應(yīng)盡量保留樹皮作保護(hù)層，塄堆要大些，原木間自由緊密堆緊，楞堆間的距離要縮小，并采取預(yù)防水分蒸發(fā)的措施或噴水、淋水。干存法是使原木邊材含水量在短期內(nèi)迅速降低到25%以下，其原木一般要進(jìn)行剝皮，但為了減少邊材水分蒸發(fā)過快而引起大量開裂和菌類侵入，在剝除樹皮時(shí)應(yīng)盡量保留韌皮層，作為保護(hù)層。原木兩端水分蒸發(fā)快，容易發(fā)生端裂，為此原木兩端各留1015cm的樹皮圈，以及在端面涂防裂涂料。另外，楞堆應(yīng)考慮到氣流流動(dòng)，其場(chǎng)地，如果能改造成干燥性的最好，雨季時(shí)，場(chǎng)地應(yīng)加蓋頂?；瘜W(xué)處理保存法可作為原木的輔助保存方法，以減少蟲、菌的危害程度和端裂。為此，對(duì)于濕存法、干存法，可在原木端面噴涂石蠟乳劑(10%)，或涂刷石灰、煤焦油，或聚醋酸乙烯乳液與脲醛樹脂(30：70)、羧甲基纖維素鈉與脲醛樹脂等合成涂料，以防原木端部水分蒸發(fā)，減少端裂。在原木斷面成膜；對(duì)楞堆噴灑防腐劑，也有一定的防腐效果，常用ZnCL2、CuSO4、ZnSO4、NaF、五氯酚鈉等。另外，板材一般進(jìn)行干存保管。原木經(jīng)制材后，一般放在板院(鋸材保管、自然干燥和調(diào)撥的場(chǎng)地)進(jìn)行自然干燥，使含水率達(dá)到20%左右。鋸材在板院要合理地堆垛，以鋸材獲得最良好的干燥，可靠的保存，并損壞最小。七3、木材防腐由于木材是一種生物有機(jī)材料，木材具備一下條件：木材含有多種菌、蟲所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如可溶性糖分（大多存在于木材邊材的細(xì)胞腔中）、淀粉（大多在邊材）、蛋白質(zhì)、脂肪、無機(jī)鹽、半纖維素、纖維素、木素等；木材總含有水分；木材具有多孔性，木材中常存在各種裂紋；大多數(shù)木材呈弱酸性，等等。木材的這些條件，再加上其它一些外部條件，如合適的溫濕度、空氣、光線等條件，導(dǎo)致了木材容易受菌(包括真菌、細(xì)菌)、蟲(各種昆蟲、海生鉆孔動(dòng)物)的敗壞。盡管木材本身具有一定程度的天然耐腐性和抗蛀性，但木材不同，這種天然耐久性差異很大，為了擴(kuò)大木材的應(yīng)用范圍，延長(zhǎng)木材的使用壽命，從而減少森林資源的消耗，就需要對(duì)木材進(jìn)行防腐處理。所謂的木材防腐(wood Preservation)是利用對(duì)菌蟲具有毒性的化學(xué)藥劑，即防腐劑(preservatives)處理木材，使木材毒化，從而使木材具有抗生物敗壞的性能。木材防腐是現(xiàn)代木材利用中的重要工業(yè)。在木材防腐中，防腐劑很重要。理想的木材防腐劑首先應(yīng)該對(duì)危害或棲息木材的生物具有足夠的毒性；另外，防腐劑必須有持久性和穩(wěn)定性；在木材中有很好的滲透性能(permeability)；對(duì)金屬無腐蝕性；無色、無嗅，不影響木材的膠著和油漆性，不降低木材的力學(xué)性質(zhì)；使用安全，對(duì)人畜無毒或低毒，不污染環(huán)境；來源充足，價(jià)格低廉。實(shí)際木材防腐工業(yè)中的防腐劑大致可分為三類：油質(zhì)防腐劑，油溶性防腐劑(有機(jī)溶劑防腐劑)，水溶性防腐劑。有人認(rèn)為后兩類防腐劑應(yīng)叫油載防腐劑(oil-borne preservative)和水載防腐劑(water-borne preservative，對(duì)于復(fù)合型水溶性防腐劑來說)。油質(zhì)防腐劑包括煤焦油、煤雜酚油及其混合物。有機(jī)溶劑防腐劑指溶解在有機(jī)溶劑中的防腐劑(常固體)，其防腐劑如五氯苯酚、環(huán)烷酸銅、8-羥基喹啉銅、有機(jī)錫化合物，其有機(jī)溶劑有石油、液化石油氣、乙醇等。水溶性防腐劑指溶解在水中的防腐劑，包括水溶性單一試劑，如硼化物、氟化物、銅化物(毒性和抗流失性差)；和水溶性復(fù)合試劑，如銅鉻砷(CCA)、銅鉻硼(CCB)、氟鉻砷酚(FCAP)、氨溶砷酸銅(ACA)等。在這些木材防腐劑中，目前最廣泛使用的是煤雜酚油，其又稱克里蘇油、煤焦蒸油，在中國(guó)習(xí)慣叫防腐油。它是世界上用量最大的一種木材防腐劑，從1838年應(yīng)用至今，全世界用量每年在150萬(wàn)噸左右，廣泛應(yīng)用于防腐枕木、電桿、樁木、橋梁及木船殼、海港工程用材。煤焦油是煤熱解(高溫：10001250，焦油產(chǎn)量占煤的3.55%；低溫：500600，焦油產(chǎn)量占煤的1012%)時(shí)從煤氣中冷凝而得到的黑色稠狀液體，比重為1.171.20；而煤雜酚油是煤焦油蒸餾后，取200400的餾分，得到的是黑褐色油狀液體(黃綠色)，比重1.011.08，有特殊的刺鼻氣味。煤雜酚油常溫下有時(shí)會(huì)析出白色片狀萘的結(jié)晶，及蒽的黃綠色結(jié)晶。煤雜酚油的成分很復(fù)雜，估計(jì)有幾千種化合物存在，其主要成分可分為如下四大類：a.芳香烴化合物，約占煤雜酚油的8090%，主要有：萘、甲基萘、蒽、芴、菲等；b.含氧化合物(焦油酸)，約占518%，主要有：酚、甲酚、聯(lián)苯酚、萘酚等；c.含氮化合物(焦油堿)，約占23%，主要有：吡啶、喹啉等；d.含硫化合物，占的量很少，有硫茚等。煤雜酚油對(duì)危害木材的真菌，昆蟲(包括白蟻)和海生鉆孔動(dòng)物(船蛆)均具有較好的毒效，但對(duì)蛀木水虱、團(tuán)水虱及海筍沒有顯著的預(yù)防效果。煤雜酚油的浸注質(zhì)量指標(biāo)主要有保持量(kg/m3)，浸注深度(心邊材)，內(nèi)層含油量(分布均勻度)、浸透度(浸透部分的百分比)等。在中國(guó)要求馬尾松枕木的煤雜酚油保持量為140kg/m3(枕木的內(nèi)層含油量要求達(dá)100kg/m3)。用煤雜酚油浸注木材后，一般認(rèn)為油枕比素枕可延長(zhǎng)使用年限35倍。五氯苯酚(pentachlorophenol) 是油溶性防腐劑中最重要，用途最廣的一種殺菌防霉劑，它于1841年首先制造，到1931年投入工業(yè)生產(chǎn)，美國(guó)在30年代首先將它用作木材防腐劑。五氯苯酚簡(jiǎn)稱PCP；外觀上是白色晶體或顆粒狀固體，工業(yè)品為灰褐色顆粒或粉末；熔點(diǎn)為190191；幾乎不溶于水，而易溶于丙酮、苯、醇類有機(jī)溶劑中；具有刺激性氣味，常溫下蒸汽壓很低，不易揮發(fā)；受熱不分解；處理木材時(shí)，它為性質(zhì)穩(wěn)定、長(zhǎng)效的木材防腐劑。PCP的毒性比木材防腐油大得多，對(duì)木腐菌、軟腐菌、細(xì)菌，對(duì)白蟻及其它害蟲都有毒效，處理時(shí)對(duì)木腐菌用量為15kg/m3，對(duì)蟲用量為48kg/m3，廣泛應(yīng)用于電桿、枕木、建材、細(xì)木工制品的防腐。防腐處理時(shí)五氯酚的溶劑為重油和輕油，處理電桿等室外用材，宜用重油溶解；處理細(xì)木工制品，采用輕油，但由于溶解度較小，可加丙酮等助溶劑。中國(guó)鐵路枕木防腐劑還常用PCP作混合油質(zhì)防腐劑的毒效增補(bǔ)劑，要求PCP的濃度2%。但是， PCP對(duì)人體的皮膚及粘膜具有刺激作用，對(duì)人畜有毒，目前已有一些國(guó)家和地區(qū)(如北歐一些國(guó)家)已禁用或準(zhǔn)備禁用。所謂的水溶性復(fù)合防腐劑，是由兩種以上的單一防腐劑按一定配比組合而成的防腐劑，綜合了多種單一防腐劑的毒效，廣譜，而且抗流失性大大提高(由于防腐劑成分之間，防腐劑成分和木材細(xì)胞壁主成分之間發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng))。因?yàn)槎鄶?shù)單一水溶液性防腐劑的殺菌、殺蟲范圍窄，對(duì)人畜毒性高、抗流失性差，一些化合物腐蝕性強(qiáng)，因此單一水溶液性防腐劑逐漸為復(fù)合水溶性防腐劑取代。水溶性復(fù)合防腐劑，是銅鉻砷合劑(加鉻砷酸銅，CCA，chromated copper arsenate)，在國(guó)外已有 40多年的歷史，其商品名有：Celcure A、Tanalith C、K33等，又因處理后的木材呈灰綠色，又有叫綠鹽的(Greensalt)。CCA的組成成分有：含砷化合物，如As2O5、砷酸等，是低抗木腐菌和害蟲的主要活性基；含鉻化合物(鉻酸、鉻酸鉀K2CrO4、鉻酸鈉)、重鉻酸鈉Na2Cr2O7、重鉻酸鉀等，鉻是氧化劑，Cr+6能被還原成Cr+3，生成沉淀，并與木材起很好的固著作用。含銅化合物，CuSO4等，增加了毒效，并顯著提高抗流失性能。目前世界上普遍使用的CCA防腐劑，根據(jù)其組成成分的含量不同，可分為CCA-A型(Erdalith, GreenSalt, Tanalith CCA)、CCA-B型(Boliden, K33)和CCA-C型(Wolmen CCA)。CCA-A型中含鉻量很高，抗流失性高； CCA-B型砷含量很高，其殺菌殺蟲性好；CCA-C型兼A型和B型的優(yōu)點(diǎn)，目前世界上應(yīng)用最多。CCA與木材的反應(yīng)產(chǎn)物主要是CuCrO4-木質(zhì)素絡(luò)合物、CrASO4-木質(zhì)素絡(luò)合物以及沉淀于纖維素之上的CrASO4，它是一種快速固定型的木材防腐劑，而且毒性較大，抗菌、抗白蟻、船蛆等。用CCA處理后木材材性基本不受影響，還略具抗火性，對(duì)人畜毒性小，因此廣泛應(yīng)用于電桿、枕木、坑木、樁木、橋梁以及冷卻塔等，一般用量4.0kg/m3，用于地面以下6.4kg/m3，用于海水中應(yīng)達(dá)40kg/m3。對(duì)于木材防腐來說，防腐處理方法很重要。木材防腐處理方法的一大類是常壓處理法，包括對(duì)濕材進(jìn)行處理的立木處理法(活樹注入法)、樹液置換法(生材)、擴(kuò)散法(對(duì)于含水率高的木材)，和對(duì)干材進(jìn)行處理的表面涂刷法(噴涂)、浸漬處理法(瞬間浸漬、短時(shí)間及長(zhǎng)時(shí)間浸漬)、熱冷槽法、噴霧處理法(藥液損失大，且污染周圍)和噴淋處理法。其中熱冷槽法是常壓處理法中最為有效，并被廣泛使用的一種防腐處理法，它由Seeley于1867年在美國(guó)注冊(cè)，以后逐漸被世界各國(guó)采用，在中國(guó)煤礦、林業(yè)和交通系統(tǒng)也用來處理木材。其原理是先將木材在裝有熱防腐劑的槽中加熱，因而木材中的空氣膨脹，水分蒸發(fā)，空氣和水蒸汽從木材中排出；再使木材迅速進(jìn)入裝有冷的防腐劑的槽中，由于木材內(nèi)的空氣收縮，產(chǎn)生部分真空，防腐劑就被吸入。熱冷槽法具體有三種操作方法：雙槽交替法：一個(gè)槽盛熱防腐劑，另一個(gè)槽盛冷防腐劑；單槽交流法：熱、冷防腐劑交替；單槽置冷法：防腐劑加熱到一定程度后，自然冷卻。第三種方法生產(chǎn)率低，但處理質(zhì)量較好，不接觸空氣，吸入的防腐劑數(shù)量和深度相對(duì)較高。熱冷槽法處理時(shí)水溶性防腐劑的熱槽溫度一般為6580，熱浸2hr以上，冷槽溫度為550，冷槽時(shí)間以長(zhǎng)為好。煤雜酚油和其它高沸點(diǎn)油劑的熱浸溫度一般為為90110，熱浸1hr以上；冷浸溫度為3550，因?yàn)槿绻麥囟忍?，?huì)使防腐劑粘度增大，冷浸時(shí)間至少比熱浸時(shí)間要長(zhǎng)1小時(shí)。用熱冷槽法時(shí)，木材的吸收量如下，如果用煤酚油處理柳杉方材，吸收量可達(dá)60150kg/m3，對(duì)于赤松板材可達(dá)50kg/m3以上。木材防腐處理方法的另外一大類是加壓處理法，包括滿細(xì)胞法、李賓空細(xì)胞法、勞萊空細(xì)胞法、MSU改良空細(xì)胞法、正負(fù)頻壓和高低頻壓法、超高壓法、雙真空浸注法等。加壓處理法是木材防腐處理中最重要、最為有效的工業(yè)處理方法，總體上，該法將經(jīng)過干燥的木材裝入浸注罐，密封，裝滿防腐劑，通過加壓泵或空壓機(jī)加壓，用壓力將防腐劑注入木材內(nèi)部。因此，加壓處理法所需設(shè)備復(fù)雜，主要的是浸注罐，其工作壓力達(dá)1.21.5MPa，真空達(dá)93Kpa，罐直徑一般在13m，長(zhǎng)530m不等。其中之一的滿細(xì)胞法(又稱全吸收法、Bethell法)由John Bethell于1838年向英國(guó)政府注冊(cè)，操作時(shí)滿細(xì)胞法包括五個(gè)階段：前真空：從木材中抽出空氣，真空度80KPa左右，15min1hr；加入防腐劑：保持真空度的情況下，加入防腐劑；加壓階段：壓力慢慢升到11.4MPa，保持壓力，達(dá)到要求的總吸收量為止，15hr；反沖和排出防腐劑：解除壓力。反沖指在排壓時(shí)由于少量存在于木材細(xì)胞內(nèi)的壓縮空氣發(fā)生膨脹，從而將吸入的防腐劑推出木材。對(duì)滿細(xì)胞法而言，反沖量約515%；后真空：目的是抽出部分細(xì)胞腔中的防腐劑和木材表面多余的防腐劑，減少木材從處理罐中取出時(shí)的滴液現(xiàn)象，以及使用過程中的溢油現(xiàn)象。滿細(xì)胞法的最大特點(diǎn)是使防腐藥劑充滿木材細(xì)胞，最大數(shù)量地保留防腐劑，一般只適用于水溶性防腐劑，常用防腐劑濃度為14%，以防腐劑的濃度來控制防腐劑的吸收量。當(dāng)處理木材需要高保持量的煤雜酚油時(shí)，如海港的柱木，也可用此法，此時(shí)煤雜酚油要加熱到65100，從而降低其粘度，利于浸注。李賓空細(xì)胞法(Rueping法，定量法)是由德國(guó)人Max Rueping于1902年發(fā)明的，此法和滿細(xì)胞法的主要區(qū)別是，用前空壓取代了前真空，使壓縮空氣進(jìn)入木材細(xì)胞，其壓力根據(jù)木材的滲透性和防腐劑的保持量而定，一般為0.150.5MPa，(壓力增大，卸除壓力時(shí)的反沖量增大)，前空壓時(shí)間為1060min；然后在保持空壓的情況下加入防腐劑。李賓空細(xì)胞法的特點(diǎn)是，反沖量可達(dá)總吸收量的60%，防腐劑只潤(rùn)濕木材的細(xì)胞壁，木材空隙中不保留或只保留少量的防腐，處理后材表很干凈。因此，李賓空細(xì)胞法可以以最小的防腐劑吸收量達(dá)到最大的滲透深度，從而比滿細(xì)胞法所用的防腐劑數(shù)量少，成本低。如滿細(xì)胞法煤雜酚油浸注量一般為250kg/m3，而李賓空細(xì)胞法為110kg/m3，僅為前者的40%。李賓空細(xì)胞法最適于低粘度的有機(jī)溶劑防腐劑，防腐劑粘度高時(shí)，應(yīng)提高溫度并嚴(yán)格控制木材的含水率(20%左右)。中國(guó)鐵道部的幾個(gè)防腐廠，普遍采用此法來防腐枕木、電桿。勞萊空細(xì)胞法(Lawry process，半空細(xì)胞法，半定量法)是由B. Lawry于1906年發(fā)明的，它與前兩種方法的不同之點(diǎn)是：在沒有前空壓或前真空的情況下，即在壓力容器中保持大氣壓的情況下加入防腐劑，是對(duì)李賓空細(xì)胞法的一種改良，不要求用李賓槽和空氣壓縮機(jī)等設(shè)備，可與滿細(xì)胞法的設(shè)備相同，設(shè)備簡(jiǎn)單。操作時(shí)反沖量達(dá)4050%，既適用水溶性防腐劑，也適用于油劑。在中國(guó)對(duì)落葉松枕木的加壓防腐處理，均采用此法。七4、木材阻燃木材阻燃(木材滯火，flame retardation)是應(yīng)用化學(xué)藥劑注入木材，提高木材的耐火性能，使之不易燃燒；或者將滯火涂料覆蓋于木材表面，防止木材起火或延緩其燃燒。所使用的化學(xué)藥劑，稱為阻燃劑(滯火劑)(flame retardant)。由于木材和木質(zhì)人造板是由C、H、O等元素組成的生物有機(jī)化合物，屬于固體可燃性物質(zhì)。如果把各種物質(zhì)按照起火燃燒的危險(xiǎn)程度劃分為甲、乙、丙、丁、戊五類，木材屬于丙類，它是具有火災(zāi)危險(xiǎn)性的有機(jī)可燃物。(甲類、乙類分別為火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的化學(xué)危險(xiǎn)品(如炸藥)和氧化劑等；丁類、戊類分別為難燃和不燃物) 。作為建筑材料一般分成可燃燒、難燃燒和不燃燒三類，木材屬于可燃燒材料。世界各國(guó)每年由于木材可燃性而引起的火災(zāi)無數(shù)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大，如何使木材變得難以點(diǎn)燃，或者脫離火源能自行熄滅，即增加木材自身低抗燃燒或阻止燃燒的能力，很早就得到人們的關(guān)注和研究。木材燃燒一般被分為四個(gè)階段，如下：(1)干燥階段，溫度在150以下，木材熱分解極其緩慢，分解產(chǎn)生的氣體主要是CO2和H2O等，為吸熱階段；(2)預(yù)炭化階段，溫度在150275，木材熱分解緩慢，細(xì)胞壁化學(xué)主成分開始變化(尤其是半纖維素)，析出CO、CO2和少量有機(jī)揮發(fā)物，仍為吸熱階段；(3)炭化階段(有焰燃燒階段、熱分解階段)，溫度在275450，木材劇烈熱分解，放出大量CO、CH4等可燃性氣體，生成木炭。液體產(chǎn)物中包含大量的醋酸、甲醇和木焦油等。此時(shí)為可燃性氣體燃燒，放熱反應(yīng)，木材燃燒失重的80%在此階段完成，是木材燃燒時(shí)最危險(xiǎn)的階段，因?yàn)榉懦隽舜罅繜?，并且火焰及熱能在木材表面迅速傳播，可蔓延到其它可燃、易燃物?4)煅燒階段(陰燃階段)，溫度在4501500，此時(shí)木材熱分解已經(jīng)結(jié)束，木炭開始煅燒，也是放熱反應(yīng)。木材燃燒可分為自然燃燒、有焰燃燒、發(fā)煙燃燒、紅熱燃燒四類。自然燃燒(spontaneous combustion) 是木材在無外部火花、火焰等火源的作用下，因受熱或靠自身發(fā)熱反應(yīng)等蓄熱而引起的燃燒。其主要原因是苯醇抽提物的氧化反應(yīng)并蓄熱、低溫下長(zhǎng)期加熱等。發(fā)煙燃燒(熏燃、隱燃、有煙燃燒，smoulding)是木材燃燒時(shí)處于一種無可見光而常有煙霧的燃燒，無明火，一般在供氧不足時(shí)。是木材所有成分的徐徐燃燒。當(dāng)O2充足時(shí)，可爆發(fā)性地轉(zhuǎn)化為有焰燃燒，此時(shí)較危險(xiǎn)。有焰燃燒(可燃性揮發(fā)物燃燒、氣相燃燒，flame combustion)是具備兩個(gè)條件的燃燒：a. 熱解生成物和空氣混合后的可燃性混合氣體應(yīng)達(dá)到一定濃度(滿足燃燒的組成條件)；b. 將必要的能量供給可燃性混合氣體(滿足燃燒的能量條件)。這種發(fā)光的氣相燃燒是木材燃燒中最重要的一步，放出的熱量占木材總發(fā)熱量的2/3以上，有時(shí)也伴有煙，火焰可蔓延。紅熱燃燒(灼熱、白熱燃燒、無焰燃燒，表面燃燒)發(fā)生在有焰燃燒之后，有光但沒有火焰的形成，很少有煙(CO燃燒時(shí)有青白色煙)。這種燃燒速度緩緩，放出的熱量比有焰燃燒少。目前所用的木材的阻燃理論多為F. L. Browne根據(jù)S. Coppick的理論歸納和分類的，沒有一個(gè)能解釋各種不同阻燃劑的作用機(jī)理，有的只適應(yīng)有焰燃燒，有的只適應(yīng)于無焰燃燒，有的可兼用。在多數(shù)情況下，對(duì)于某一種阻燃劑，需利用若干理論才能作出較完整的解釋。主要阻燃理論如下：一、障礙理論(覆蓋作用)：阻燃劑受熱以后在木材表面形成熔融的液層，玻璃狀隔層，或泡沫層，阻止木材受熱分解出來的可燃性氣體外逸，阻止氧氣進(jìn)入木材，并且隔斷了熱量?？赏瑫r(shí)阻止無焰燃燒和有焰燃燒。常有的防火涂料，包括無機(jī)涂料(硅酸鈉)和有機(jī)涂料(泡沸涂料)都有此作用。二、熱理論：包括隔熱、吸熱及熱傳導(dǎo)三種作用。1.隔熱，即阻擋熱量向木材內(nèi)部傳遞。如阻燃劑受熱在木材表面迅速形成炭化層(木炭熱傳導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率都低于未處理木材，而比熱增大)。2.吸熱，阻燃劑受熱時(shí)發(fā)生物理和化學(xué)變化，如分解、熔融、結(jié)晶水蒸發(fā)，這些變化需要吸收大量的熱，從而使木材燃燒表面溫度下降，起阻燃作用。3.熱傳導(dǎo)，加入的阻燃劑使木材的熱傳導(dǎo)速度增大，使熱量迅速擴(kuò)散，阻止木材溫度上升。三、不燃?xì)怏w的沖淡作用(稀釋作用)：因?yàn)橐l(fā)生有焰燃燒，則可燃性氣體含量必須達(dá)到一定的濃度，否則，就不會(huì)發(fā)生有焰燃燒。阻燃劑受熱后分解放出大量的不燃性氣體，不但稀釋了可燃性氣體的濃度，而且一定程度上降低了火焰的溫度(吸熱)，起到阻燃作用。如放出N2、NH3、H2O、CO2、鹵化氫等。四、自由基捕集理論：這一理論可用來解釋鹵化物對(duì)火焰?zhèn)鞑サ囊种谱饔?，即認(rèn)為火焰?zhèn)鞑ミ^程(燃燒過程)放出大量的自由基，這些自由基如H和O是維持火焰的一個(gè)必要條件，而消除這些自由基，也就阻止了燃燒。五、炭量增加(或揮發(fā)物減少)理論，即化學(xué)阻燃理論：阻燃劑改變木材熱分解時(shí)的產(chǎn)物及產(chǎn)量，即提高了木材熱解時(shí)的炭產(chǎn)量，而降低了可燃?xì)怏w的產(chǎn)量。又包括：1.催化木材熱解，即在較低溫度下發(fā)生分解，木材劇烈熱分解的溫度越低，則剩余碳的得率增加；2.脫水炭化作用，阻燃劑加熱生成酸和堿，使纖維素脫水形成炭和水。六、揮發(fā)物熱含量下降理論：阻燃劑降低了熱解揮發(fā)物的發(fā)熱量，燃燒時(shí)的熱強(qiáng)度降低，從而有效地抑制了有焰燃燒。對(duì)木材進(jìn)行阻燃處理的方法包括浸泡法(常壓)法和加壓浸注法。浸注用的阻燃劑常由阻燃主劑、協(xié)效劑、增稠劑、潤(rùn)濕劑、基料等組成。阻燃主劑是在配方中起阻燃作用的主要成分，目前國(guó)內(nèi)外仍以無機(jī)鹽類為主。在配方中占2030%。其主要種類有：(1)磷氮系阻燃劑(P-N系列)，包括各種磷酸鹽、聚磷酸鹽等，其中以(NH4)2HPO4的阻燃效果最佳，其作用機(jī)理為：a.熱分解放出大量的不燃性氣體NH3和H2O，沖淡了可燃性氣體；b.縮聚作用生成聚磷酸，這是一種強(qiáng)有力的脫水催化劑，可使其它物質(zhì)(主要是木材中的綜纖維素)脫去水分而炭化，這樣炭化層的導(dǎo)熱速度下降，可燃性氣體量下降，從而抑制了內(nèi)層木材的熱分解；c.縮聚產(chǎn)物還能形成耐高溫的玻璃狀液體覆蓋層，起到隔熱、隔氧的作用。但其缺點(diǎn)是：縮聚反應(yīng)放熱，對(duì)阻燃不利；磷酸鹽水溶性大，室外使用極易流失，室內(nèi)使用存在吸潮、起霜等問題。而70年代后期發(fā)展起來的聚磷酸銨阻燃劑，簡(jiǎn)稱APP(ammonium poly phorsphate)，是一種更優(yōu)秀的木材阻燃劑，其分子式為(NH4)n+2PnO3n+1，為白色粉末，n是聚合度。常用n=2060。隨著n增大，阻燃效果增加，水溶性降低，抗流失，處理材無起霜現(xiàn)象，一般可配成乳液或阻燃涂料。如果添加脲類化合物(如尿素、二脲、三脲等)，則APP的水溶性增大，可制成浸注用水溶液。(2)硼系阻燃劑，包括硼酸(H3BO3)、硼砂(Na2B4O710H2O)、多硼酸鈉(Na2B8O134H2O)、硼酸銨等化合物。硼酸的阻燃機(jī)理為：a.受熱產(chǎn)生水蒸汽(不燃；耗熱)；b.受熱產(chǎn)生的B2O3軟化呈玻璃狀薄膜，起隔熱、隔氧的作用，為膨脹型阻燃劑。另外，硼酸可減弱無焰燃燒和發(fā)煙燃燒，但對(duì)火焰?zhèn)鞑ビ写龠M(jìn)作用；硼砂能抑制表面火焰的傳播，但能助長(zhǎng)發(fā)煙燃燒和無焰燃燒。因此，這兩種物質(zhì)?；旌鲜褂茫ǔＶ亓勘?：1，而且使阻燃劑在水中溶解度增大，并能使其PH接近7，減小對(duì)金屬的腐蝕。硼化物兼防腐、殺蟲功能，毒性小，常與其它試劑混合使用。如硼砂和硼酸與雙氰胺、磷酸和氨基樹脂合用于刨花板生產(chǎn)。三聚磷酸鈉、硼和氨溶液用于處理膠合板和纖維板等。(3)鹵素系列阻燃劑：鹵素系列阻燃劑主要包括無機(jī)氯化物、溴化物和有機(jī)氯代烴、溴代烴等。鹵素系列阻燃劑是自熄性阻燃劑，阻燃機(jī)理包括：a. 物理覆蓋作用。阻燃劑受熱分解，釋放放出HCl、HBr、難燃?xì)怏w，且比空氣重，在火焰燃燒區(qū)取代空氣，形成保護(hù)層，使木材的燃燒速度減緩或熄滅；b. 鹵素系列阻燃劑能中斷木材燃燒中反應(yīng)的游離基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。阻燃協(xié)效劑(占510%)，在阻燃劑配方中的作用是提高和加強(qiáng)阻燃主劑的阻燃效果，降低主劑用量。如鹵素系列，是P-N系良好的協(xié)效劑；多元醇，是P-N良好的協(xié)效劑，尤其是季戊四醇；Al(OH)3 (Mg(OH)2)：是氨基樹脂的優(yōu)良協(xié)效劑；尿素；(NH4)2SO4等。增稠劑在阻燃劑中的作用是適當(dāng)增加阻燃浸漬劑的粘度，可增強(qiáng)浸漬劑在木材內(nèi)的固著性，避免鹽類析出表面，有一些非水溶性的增稠劑還有抗流失的作用。包括無機(jī)增稠劑，如水玻璃等和有機(jī)增稠劑，如淀粉、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、UF、PF等。潤(rùn)濕劑(在阻燃劑配方中約占0.1%0.5%)，是表面活性劑的一種，使固體易于被液體潤(rùn)濕，增加液體在木材中的滲透能力，常用的有烷基磺酸鈉、聚乙烯醇等。基料：浸漬用阻燃劑的基料大多是水，占6070%。另外，阻燃涂層應(yīng)用也很普遍，涂層就是在木材或木制品表面涂刷阻燃涂料。阻燃涂料是用自身不燃燒，在火焰長(zhǎng)時(shí)間作用下不破壞，導(dǎo)熱性不良的化學(xué)藥劑制成的。其作用機(jī)理是使木材隔離熱源，防止木材接觸氧氣，阻止木材分解為可燃性氣體，又分為無機(jī)涂料和有機(jī)涂料。無機(jī)涂料一般包括四個(gè)部分：膠體、阻燃藥品、填料和分散劑。膠體常用水玻璃或K2SiO3。阻燃藥品如硼砂、硼酸、(NH4)3PO4、(NH4)2SO4、NH4Cl等。填料如石棉粉、硅藻土、水泥、石英粉等。分散劑如水或油類。有機(jī)涂料最常見的是泡沸涂料，即受熱起泡沫和膨脹，使燃燒的木材形成蜂窩狀木炭而阻燃。其主要成分包括：產(chǎn)炭成分，典型的是碳水化合物，如淀粉或多元醇(季戊四醇)，受熱脫水而產(chǎn)生炭，水分蒸發(fā)而形成炭的泡沫。還有氮化物，如尿素、胍類和雙氰胺，氣化熱解產(chǎn)生氨等不燃性氣體及炭；炭化催化劑，多為常用的阻燃化合物；粘結(jié)劑：如PF、UF、乳膠、三聚氰胺醇酸樹脂等。木材防腐，除了對(duì)實(shí)木進(jìn)行防腐外，很重要的，是對(duì)木質(zhì)人造板進(jìn)行防腐處理，其中N-P系、硼系、鹵系、含Al和Mg的氧化物或氫氧化物等阻燃劑大多適用于木質(zhì)人造板阻燃，但此時(shí)必須考慮阻燃劑與熱壓、膠合等工藝的協(xié)調(diào)。人造板的阻燃可分為對(duì)成板或在生產(chǎn)過程中進(jìn)行阻燃處理。阻燃劑在使木材獲得一定程度的阻燃性能外，亦會(huì)產(chǎn)生某些副作用，如對(duì)木材的力學(xué)強(qiáng)度、吸濕性、膠合性、油漆性等產(chǎn)生影響，并可能導(dǎo)致木材燃燒過程中更多更嚴(yán)重的煙霧和毒氣的產(chǎn)生。煙霧是指木材燃燒時(shí)生成的固體微細(xì)炭粒和焦油狀懸浮液滴及水蒸氣的混合物，煙霧不僅使人窒息，降低可見度，而且油狀的聚集炭粒還可吸附并傳遞有毒氣體；而毒性氣體主要是CO2和CO。另外，當(dāng)使用鹵素系列阻燃劑時(shí)，可能產(chǎn)生HCl、HBr等有毒氣體；當(dāng)使用P-N系阻燃劑時(shí)，可能產(chǎn)生NH3和腈類化合物。七5、尺寸穩(wěn)定化由于木材具有吸濕性，木材在吸濕解吸過程中產(chǎn)生濕脹干縮，并且木材的干縮濕脹具有高度的各項(xiàng)各向異性，因此，木材尺寸具有不穩(wěn)定性，這在實(shí)際木材利用中往往成了木材的缺點(diǎn)。木材的尺寸穩(wěn)定性處理(dimensional stability)就是提高木材的尺寸穩(wěn)定性。總體上，提高木材尺寸穩(wěn)定性的方法有兩大類，一是減小木材細(xì)胞壁的膨脹，包括：a. 用極性較小或非極性基團(tuán)取代木材細(xì)胞壁中的極性基團(tuán)(如羥基)或其它方法降低極性基團(tuán)的量，具體方法如：熱處理木材或木質(zhì)材料、木材發(fā)生酯化反應(yīng)(如木材的乙?；惽杷狨セ?、木材的縮醛化反應(yīng)(如木材甲醛化)、木材的醚化反應(yīng)(如用丙烯腈，環(huán)氧化物等處理木材)，實(shí)際上這些方法在木材生產(chǎn)加工中用得很少。b. 用憎水物(疏水物)覆蓋木材的自由表面，堵塞水的通道，阻止水分子進(jìn)入細(xì)胞壁，如石蠟處理木材或在人造板生產(chǎn)過程中施加熔化石蠟或乳化石蠟、木制品表面涂漆。c. 充脹(bulking)細(xì)胞壁，即將某種物質(zhì)浸入木材細(xì)胞壁內(nèi)部，使細(xì)胞壁體積充分膨脹，永久性地保持充脹狀態(tài)，而不受水分的影響，具體方法如：生產(chǎn)木塑復(fù)合材料WPC，用熱固性樹脂(如酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂等)、熱塑性樹脂(如聚乙二醇)等處理木材，還有如木材的乙?；然瘜W(xué)反應(yīng)也具有這方面的作用。二是減小木材細(xì)胞壁傳遞給外部總體尺寸的膨脹量，如：膠合板生產(chǎn)中相鄰單板的紋理互相垂直，從而使木材順紋方向的小干縮濕脹牽制橫紋方向的大干縮濕脹，扒釘釘木材的端頭，板材的貼面等。七6、木材軟化木材是是一種缺乏塑性的材料，所以木材的加工成型主要為切削和膠合，而不易于彎曲或模壓等塑性加工，木材的軟化處理是使木材具有暫時(shí)的塑性，以便對(duì)木材進(jìn)行彎曲和壓縮，并在變形狀態(tài)下干燥，恢復(fù)木材原有的剛度、強(qiáng)度。木材的軟化處理可分為物理方法和化學(xué)方法兩類。物理方法包括火烤法、水煮法、汽蒸法、高頻加熱、微波加熱法；化學(xué)方法(化學(xué)藥劑處理法)是用液氨、氨水、氨氣、亞胺、堿液(NaOH、KOH)、尿素、單寧酸等化學(xué)藥劑處理。物理方法又稱水熱處理法，以水為軟化劑，并加熱，達(dá)到軟化木材的目的。其中:(1)蒸煮法采用熱水煮沸，或者用高溫蒸汽汽蒸木材。處理時(shí)間隨樹種，材料厚度，處理溫度等不同而變。蒸汽壓力提高，所需時(shí)間下降。但若蒸汽壓力過高，往往出現(xiàn)木材表層溫度過高、軟化過度，而中心溫度還較低，彎曲時(shí)凹面容易產(chǎn)生皺褶；若處理溫度過低，彎曲時(shí)凸面容易產(chǎn)生拉斷。對(duì)1545mm厚的板材，80以上溫度水煮時(shí)，約需處理60100min，用80100蒸汽汽蒸時(shí)約處理2080min。(2)高頻加熱法是將木材置于高頻振蕩電路的工作電容器的兩塊極板之間，加上高頻電壓，即在兩極板之間產(chǎn)生交變電場(chǎng)，在其作用下，引起木材內(nèi)部極性分子(如H2O)的反復(fù)極化，分子間產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦，這樣，電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽鼓静募訜彳浕?。隨著電場(chǎng)頻率提高，軟化所需時(shí)間下降，但最佳工作頻率應(yīng)選在木材細(xì)胞壁具有最大介質(zhì)損耗時(shí)，楓楊和柘樹在4MHZ時(shí)，軟化質(zhì)量最佳。木材在高頻加熱過程中，會(huì)向周圍空間蒸發(fā)水分，故木材初含水率應(yīng)該比蒸煮法的要高一些。在同樣處理?xiàng)l件下，柘樹內(nèi)部溫度可達(dá)到150左右，而楓楊不超過110，這表明柘樹的水分和蒸汽穿透性比楓楊的差。楓楊材質(zhì)疏松，在1.2W/cm3功率密度下高頻加熱4min，試材就會(huì)過于干燥，彎曲時(shí)容易斷裂，若加熱7min，則木材表面已經(jīng)干燥，無法彎曲。(3)微波加熱法是80年代開發(fā)的新工藝，利用微波頻率為300MHZ300KMHZ，波長(zhǎng)約11000mm電磁波，它對(duì)電介質(zhì)具有穿透能力，能激發(fā)電介質(zhì)分子產(chǎn)生極化、振動(dòng)、摩擦生熱。處理時(shí)木材通常是飽水狀態(tài)，利用15KW功率的微波照射木材，數(shù)分鐘內(nèi)木材表面溫度可達(dá)90110左右，內(nèi)部溫度可達(dá)到100130左右。1cm厚的刺槐、火炬松飽水木材微波加熱12min后，外鋼帶彎曲，試件的曲率半徑可達(dá)3cm。用聚氯乙烯薄膜包好木材，再微波照射，可以防止水分散失引起的表面降溫、軟化性能變差。與傳統(tǒng)的蒸煮軟化法相比，微波加熱法有如下優(yōu)點(diǎn)：a. 由于加熱來自木材內(nèi)部，升溫速率大大提高，軟化時(shí)間大大降低；b. 處理過程的溫度易于控制?；瘜W(xué)藥劑處理法軟化木材的特點(diǎn)是木材軟化充分，不受樹種限制，包括:(1)堿處理法，即將木材放在1015% NaOH或1520% KOH溶液中，達(dá)到一定時(shí)間后木材即明顯軟化。取出木材后用清水漂洗。木材可塑性提高，但易產(chǎn)生變色、塌陷等缺陷。為了防止這些缺陷的產(chǎn)生，可用35的雙氧水漂白浸漬過堿液的木材，并用甘油等浸漬。堿液處理后的木材干燥定型后，如果浸入水中仍可以回復(fù)其可塑性。(2)氨處理，其軟化原理是氨與木材細(xì)胞壁三大主成分均能產(chǎn)生作用，使半纖維素、木素受到損傷，胞間層削弱，而且能進(jìn)入纖維素的結(jié)晶區(qū)，潤(rùn)脹纖維素，且形成氨化纖維素，導(dǎo)致結(jié)晶的破壞。這樣，木材在氨作用下，塑性提高。處理方法可利用：a. 液態(tài)氨處理：將氣干或絕干的木材放入-33 -78的液態(tài)氨中(氨的沸點(diǎn)為-33，冰點(diǎn)為-78)浸泡0.54hr后取出，溫度升到室溫，木材已軟化，可彎曲成所需的形狀，或壓花，或壓縮木材，然后在保持外界壓力的條件下干燥，氨全部蒸發(fā)，即可固定成型。彎曲成型件在水分作用下，幾乎沒有回彈；b. 氨水處理：將含水率為8090%的木料浸泡在25% 氨水溶液中，在常溫常壓下塑化(需要較長(zhǎng)的時(shí)間)；c. 氣態(tài)氨處理：此時(shí)木材含水率以1020% 為好，在溫度為25，壓力為0.40.6kgf/cm2的飽和氣態(tài)氨中處理，此法適于家具制造；d. 尿素處理；e.聯(lián)氨處理。氨處理和水熱處理相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：a. 幾乎所有闊葉材經(jīng)氨處理后均能得到充分軟化；b.軟化后成形時(shí)所需輔加外力小，時(shí)間短，成品破損率低；c. 成形后制品恢復(fù)原狀的回彈性小。但氨處理操作必須在封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，液氨時(shí)必須有冷卻裝置等等。目前，木材軟化目的主要有：a.木材的成形加工，這是一種不損傷木材纖維連續(xù)性的成形加工方法，即彎曲成形，包括三個(gè)連續(xù)工序：軟化、成形和固定；b.壓密化：壓縮木材、木材表層壓密化(提高木材表面硬度和耐磨性)、用刻花模具將木材進(jìn)行表面壓密化的壓花加工、膠壓木等；c.碎料成型：如人造板生產(chǎn)，成品的表層比較密實(shí)；d.永久塑化，即在木材中添加適宜的軟化劑，使木材的軟化點(diǎn)降到常溫以下，從而制得常溫下具有柔軟性的材料，從胺為基質(zhì)的不揮發(fā)性膨脹劑具有這種功能，但要實(shí)現(xiàn)商品化，還存在許多問題；e.塑料化：木材塑料化是使木材三大成分的部分(不破壞纖維素的結(jié)晶構(gòu)造)成全部衍生物化，如酯化、醚化、縮醛化等，將木材轉(zhuǎn)化成流動(dòng)性材料。其實(shí)，硝酸纖維素、醋酸纖維素、芐基纖維素都是纖維素塑料。七7、木材壓縮木材是一種具有粘彈性的生物材料，在一定條件下可以不破壞木材細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，通過壓縮木材而制成質(zhì)地堅(jiān)硬、高密度、高強(qiáng)度的材料。目前，對(duì)于杉木、楊木這一類密度較低、強(qiáng)度較低的速生樹種的木材進(jìn)行適當(dāng)?shù)責(zé)釅翰?duì)壓縮變定進(jìn)行固定，是提高這些木材的強(qiáng)度和表面性能(如表面硬度、表面耐磨性)的有效方法。壓縮木材的出現(xiàn)始于20世紀(jì)30年代初，德國(guó)首先生產(chǎn)壓縮木材，把實(shí)木壓縮木材稱為“Lignofol”，把經(jīng)過樹脂處理的單板層積木材稱為“Kunstharzschichthdz”，當(dāng)時(shí)這樣的木材制品主要用于飛機(jī)的天線桿、螺旋槳等軍用部件。后來這樣的產(chǎn)品被逐漸用于民用器具，如用于紡織木梭、紗管及各種工具的手柄，以及一些模子等。我國(guó)在五十年代后期在北京林業(yè)大學(xué)申宗圻教授的帶領(lǐng)