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文檔簡介

1、 木材改性與保護林學院:張曉燕第四章 木材的阻燃處理 第一節(jié) 木材的燃燒 一 木材的可燃性 (一)木材的熱分解1 木材熱分解過程2 木材各成分的熱分解(二) 木材燃燒及其專業(yè)術語1 木材燃燒的四種狀態(tài):2 木材燃燒專業(yè)術語二 燃燒過程中木材的性狀變化 1 木材熱分解過程木材在隔絕空氣的條件下升溫,加熱到:150200 時產生不燃性氣體CO2、水蒸汽、微量甲酸、乙酸;高于200 時,碳水化合物分解產生焦油和可燃性揮發(fā)物;高于450 時產生大量可燃性產物,剩余物為木炭。木材熱分解的主要產物見下表: 木材樹種木炭(%)焦油(%)氣體(%)松木(200400,長時間)松木(400600,快升溫)云杉(

2、200400,長時間)云杉(400600,快升溫)山毛櫸(200400,長時間)山毛櫸(400600,快升溫)37.832.837.834.235.032.511.818.98.115.68.114.014.715.414.915.215.816.0木材熱分解的主要產物:木材熱分解反應圖例木材初級氣體初級焦油木炭次級氣體低分子量液體次級焦油和木炭裂解裂解裂解聚合聚合聚合聚合2 木材各成分的熱分解木質素:主要生成木炭纖維素、半纖維素:主要生成揮發(fā)性熱解產物纖維素、半纖維素和木質素都生成少量焦油針葉材比闊葉材木質素含量高,熱解時木炭得率高。 1 木材燃燒的四種狀態(tài):(1)自然燃燒:木材在沒有外部火

3、花、火焰等火源的作用下,因受熱或靠自身發(fā)熱反應并蓄積熱量而引起的燃燒。(2)有焰燃燒:木材進行發(fā)光的氣相燃燒,放出大量的熱,占木材總發(fā)熱量的2/3。(3)發(fā)煙燃燒:木材處于一種無可見光而有煙霧的燃燒過程。(4)紅熱燃燒:木材處于固相狀態(tài)而沒有火焰的燃燒。 2 木材燃燒專業(yè)術語(1)火焰發(fā)光的氣相燃燒區(qū)域;(2)著火用或者不用外來熱源使木材起火;(3)點火使燃燒作用開始,又稱引燃或點燃;(4)引燃溫度在規(guī)定的試驗條件下,使木材開始持續(xù)燃燒的最低溫度。(5)極限氧指數(shù)在規(guī)定的試驗條件下,木材在氧、氮混合氣流中剛好保持燃燒狀態(tài)所需的最低氧濃度。 二 燃燒過程中木材的性狀變化 木材燃燒過程的五個階段:

4、升溫:外部熱源作用熱分解:達到熱分解溫度時產生可燃氣體著火:可燃性氣體(CO,CH4,C2H6,C2H4等)被點燃燃燒:可燃氣體燃燒引起木材固相表面的燃燒蔓延:燃燒產生的熱量傳遞給相鄰部位 第二節(jié) 木材的阻燃處理一 木材阻燃機理1 覆蓋作用(障礙作用)理論:2 稀釋氣體作用理論:3 熱作用理論:4 抑制火焰內的連鎖反應理論(自由基捕集理論):5 脫水炭化作用理論6 催化木材熱分解過程的理論二 木材阻燃劑三 木材的阻燃處理方法1 覆蓋作用(障礙作用)理論:阻燃劑在木材熱解溫度以下熔融,覆蓋在木材表面上形成隔熱涂層或泡沫層,阻止可燃氣體外逸和氧氣進入木材表面。2 稀釋氣體作用理論:阻燃劑分解時放出

5、不燃性氣體(N2、NH3、CO2、鹵化氫等)可降低木材熱分解生成的可燃氣體含量。 3 熱作用理論:包括吸熱阻燃劑的分解和熔融是吸熱反應,抑制木材的溫度上升,抑制木材釋放結晶水,和木材中水分的汽化;熱傳導阻燃劑增加木材的導熱性,使其迅速散熱,抑制木材溫度上升;隔熱阻擋熱量向木材內傳遞。 4 抑制火焰內的連鎖反應理論 (自由基捕集理論): 鹵化物阻燃劑在熱分解溫度下生成的活性很高的游離基能捕集木材燃燒放出的自由基并與之作用,生成不燃物(鹵化氫),從而阻止木材火焰中的連鎖反應。反應過程為: 主要的自由基連鎖反應: H + O 2HO + O O + H2 HO + H 鹵化物消除自由基的原理(其中X

6、代表F、Cl、Br)對于H H + HX H2 + X (將氫自由基變成了分子態(tài))對于O O + X2 XO + X O + XO X + O2 (將氧自由基變成了分子態(tài))此外,消除HO 也有利于抑制燃燒過程: HO + XO HX + O2 HO + XO X + H2O 5 脫水炭化作用理論 阻燃劑加熱時生成的酸或堿能使纖維素脫水形成炭和水,而且阻燃劑大多是在木材的著火溫度以下促進木材脫水炭化。木炭的熱傳導率和熱擴散率低,比熱高,可抑制木材燃燒,另外,炭化物具有多孔結構,還有良好的隔熱作用。 6 催化木材熱分解過程的理論 經阻燃劑處理的木材能在較低的溫度下發(fā)生分解,從而改變木材熱分解反應的

7、途徑,提高木材熱解時的炭產量,降低可燃氣體的產量。 二 木材阻燃劑 (一)木材阻燃劑的基本條件1 在火焰溫度下能阻止有煙燃燒,降低木材的熱降解和炭化速度;2 阻止木材著火;3 阻止除去熱源后的有煙燃燒及表面燃燒;4 價格低廉,無毒無污染,使用方便;5 處理后對木材和金屬聯(lián)接件無腐蝕作用,對木材加工不產生障礙;6 具有耐溶劑性能和耐久性;7 不在木材表面產生結晶或其它沉積物;8 不降低木材的物理、力學性能。(二)木材阻燃劑成分 1 阻燃主劑2 阻燃協(xié)效劑(增效劑)3 增稠劑4 潤濕劑5 基料 (1)鹵素系列阻燃劑(2)磷氮系列阻燃劑:(3) 硼系阻燃劑(4)氨基樹脂阻燃劑(1)鹵素系列(2)多元

8、醇(3)氫氧化鋁(4)尿素(5)硅酸鈉和二氧化硅(6)硫酸銨(1)鹵素系列阻燃劑阻燃機理有兩個方面: 物理覆蓋作用:這類阻燃劑受熱分解,放出鹵化氫,它是難燃性氣體,不僅稀釋空氣中的氧,更重要的是它們比空氣重,在木材燃燒區(qū)域形成覆蓋保護層,使木材的燃燒速度減緩或熄滅。 鹵素系列阻燃劑能中斷木材燃燒中發(fā)生的游離基連鎖反應。 (2)磷氮系列阻燃劑:包括各種磷酸鹽、銨鹽 等,其中P、N起阻燃作用。其阻燃機理為: 在火焰中發(fā)生熱分解,放出大量不燃性氣體如氨氣和水蒸汽,從而沖淡木材熱分解時所產生的可燃性氣體,起到延緩燃燒的作用。 其本身還通過縮聚作用生成聚磷酸,它是一種強有力的脫水炭化劑,且高溫下十分穩(wěn)定

9、,極難揮發(fā)可使木材的表面迅速脫水炭化形成炭化層。炭化層的熱傳導率低,可抑制內層的熱分解??s聚產物還能形成耐高溫的玻璃狀液體覆蓋層,起到隔熱和隔絕空氣的作用。例如: (NH4)2HPO4的熱分解反應及縮聚反應如下:(HPO3)X + Q(NH4)2HPO4 70 NH4H2PO2 + NH33NH4H2PO2 130 H4P2O7 + HPO3 + 3NH3 + H2OX(HPO3) (3) 硼系阻燃劑 為膨脹型阻燃劑,遇熱產生水蒸汽,本身膨脹形成覆蓋層,起隔熱、隔絕空氣的作用,從而達到阻燃目的。包括硼酸、硼砂、多硼酸鈉等。 以硼酸為例,硼酸為低熔點化合物,隨受熱溫度的升高,最后生成三氧化二硼,

10、它軟化呈玻璃狀薄膜,覆蓋于燃燒著的木材表面,起到隔熱排氧的功能。其受熱的反應方程式為:H3BO370 HBO2 + H2O4HBO2140160 H2B4O7 + H2OH2B4O7330 2B2O3 + H20 (4)氨基樹脂阻燃劑 其阻燃機理是這類樹脂在150180 開始發(fā)泡,起到隔火作用,并在高溫下放出氮氣,稀釋著火木材周圍的氧氣。 常用的有: 尿素雙氰胺甲醛磷酸(UDFP)樹脂 三聚氰胺雙氰胺甲醛磷酸(MDFP)樹脂。 2 阻燃協(xié)效劑(增效劑) 其作用是提高和加強主劑的阻燃效果,降低主劑用量,在阻燃劑配方中占510%。(1)鹵素系列 由于阻燃主劑PN系列的阻燃作用是在固相中進行,而鹵素

11、系列的阻燃作用是在氣相中進行的,所以鹵素系列是PN系列良好的協(xié)效劑。 (2)多元醇 也是PN系列良好的協(xié)效劑。多元醇可與PN系列的縮聚產物聚磷酸發(fā)生酯化反應,并進一步脫水炭化,降低傳熱速度;同時放出水蒸汽和不燃氣體,膨脹發(fā)泡進一步起到隔熱隔氧作用。(3)氫氧化鋁 是氨基樹脂阻燃劑的優(yōu)良協(xié)效劑。其熱穩(wěn)定性好,在300 下加熱分解,生成的三氧化二鋁是一種惰性的吸熱載體,能減慢木材燃燒速度,是一種無毒無公害、價格便宜的白色粉末。 (4)尿素 也是PN系列良好的協(xié)效劑。它遇熱縮聚生成玻璃狀液體覆蓋層,起到隔火、阻燃作用。其熱分解反應如下:(5)硅酸鈉和二氧化硅 硅酸鈉工業(yè)上稱水玻璃,它和二氧化硅都是耐

12、高溫材料,一般用作阻燃涂料。(6)硫酸銨 是PN系列的協(xié)效劑,有降低煙密度的作用。3 增稠劑 其功能是增加阻燃浸漬劑的粘度,增強浸漬劑在木材內的固著性,避免鹽類析出表面,非水溶性的增稠劑還有抗流失的作用。如無機的水玻璃、有機的淀粉、聚乙烯醇。4 潤濕劑 是一種表面活性劑,其功能是降低阻燃劑的表面張力及液固兩相的界面張力,增強阻燃劑在木材中的滲透能力。5 基料 浸注木材阻燃劑的基料大多是水,阻燃涂料的基料是天然或合成樹脂。 (三)木材阻燃劑種類分兩類: 阻燃涂料 浸注木材用的阻燃劑 表層處理 深層處理 實用、經濟 表面磨損不影響阻燃性 表面磨損失去阻燃性 處理費用高 1 阻燃涂料 又稱防火涂料,

13、根據(jù)其防火性能又分為:(1)非膨脹型阻燃涂料:靠其本身的高難燃性或不燃性達到阻燃目的。當遇火時,形成一種隔絕氧氣的釉狀保護層。但這種釉狀保護層隔熱性能差,容易被燒裂,阻燃效果有限,但其本身的高難燃性或不燃性對于抵抗瞬時性高溫有較好的效果。 (2)膨脹型阻燃涂料:以高分子聚合物為基料,添加發(fā)泡劑等構成防火體系,遇火時形成均勻而致密的蜂窩狀或海綿狀碳質泡沫層,比原涂層厚幾十倍,且不易燒裂,有很好的隔絕氧氣的作用,而且有非常良好的隔熱效果。 2 浸注木材用的阻燃劑 (1)無機阻燃劑 常用的無機阻燃劑有以磷酸銨為主的PN系,以硼化物為主的硼系,含鹵素化合物的鹵系,以及含鎂、鋁等金屬氧化物或氫氧化物等。

14、(2)有機阻燃劑MDP樹脂:能與木材構成交聯(lián)結合,抗流失。UDFP樹脂:抗流失,耐腐蝕,比MDP的活性期 長,用于制作阻燃人造板。MDFP樹脂:與UDFP類似。 三 木材的阻燃處理方法 (一)深層處理:通過一定手段使阻燃劑浸注木材達到一定深度的處理方法。一般采用浸漬法和浸注法,浸漬法適合于滲透性好的樹種和無機阻燃劑;浸注法是用來處理滲透性差的木材,常用真空加壓法注入。(二)表面處理:即在木材表面涂刷或噴淋阻燃物質。常用的方法是涂阻燃涂料。浸漬用的阻燃劑不用來處理成材,只適宜處理單板,通過藥劑層積起到一定的阻燃作用。(三)貼面處理:是在木材表面貼具有阻燃作用的材料。第三節(jié) 木材阻燃性能的檢驗方法

15、一 木棒垂直燃燒法二 45 角薄板燃燒法三 紙片法四 氧指數(shù)法 一 木棒垂直燃燒法 將試樣用阻燃劑處理,干燥后稱重,垂直掛于燃燒柜內支架上,用純酒精或一定高度火焰的其它熱源點燃一定時間,火源熄滅后,用秒表記錄有焰燃燒時間和無焰燃燒時間、炭化高度、失重值,同未處理材對比,判斷阻燃劑的阻燃性能。 二 45角薄板燃燒法 將薄板用阻燃劑處理,干燥后稱重,放在燃燒室中45角支架上,用一定量酒精或一定高度火焰的其它熱源點燃一定時間,火源熄滅后,用秒表記錄試樣有焰燃燒時間(陽燃時間)、無焰燃燒時間(陰燃時間)、炭化高度、失重值。 三 紙片法 該法用于篩選木材阻燃劑,有效而且方便。 將一定規(guī)格的濾紙切成片,高

16、13,寬6,稱重,浸注不同濃度的阻燃劑中,浸泡6后取出,在塑料絲網上晾干過夜,再稱重,測得載藥量。將浸過藥液的濾紙片掛在鐵架上,用2高火焰在濾紙下端垂直點燃12秒鐘,觀察未燃面積大小。 四 氧指數(shù)法 氧指數(shù)即正好維持材料燃燒時的最低氧濃度。 式中: Vo2 混合氣體中氧的體積流速(cm3/s) VN2 混合氣體中氮的體積流速(cm3/s) 根據(jù)測得的氧指數(shù)值可將材料劃分為三類:OI =VO2 VO2 +VN2100 OI值27(28)自滅型材料玻璃筒試樣金屬網試樣夾玻璃珠底座進氣口 燃燒柱示意圖第四節(jié) 阻燃處理后木材性能的變化 一 煙霧和毒氣 阻燃處理后的木材燃燒時也產生煙霧和氣體,煙霧量較未

17、處理的木材有的增大,有的減少,取決于所用化學藥品的種類和燃燒的條件;毒氣形成的可能性可根據(jù)阻燃劑的配方估計出來,含氯化合物可產生氯氣、氯化氫,含氮化合物可產生氨氣,有機化合物處理后的毒性還不清楚。 二 強度 阻燃處理后的木材如經高溫爐干,其力學強度會降低,某些化合物可引起木材酸性降解,也使木材強度下降。 三 吸濕性 用無機阻燃劑處理的木材吸濕性加大并且和木材的大小、樹種、溫度、相對濕度、化合物的種類和數(shù)量有關。 四 膠合作用 膠合質量不如未處理材。 五 腐蝕性 無機阻燃劑多有腐蝕性,被處理的木材如果同金屬接觸,不應放在較高相對濕度下很長時間,因為化學藥劑可腐蝕金屬,腐蝕的金屬又使木材變質。 六

18、 油漆性能 有機阻燃劑多不影響油漆性能,無機阻燃劑在干燥條件下一般也沒有問題,但在高的相對濕度下影響漆膜的膠著,或使化合物的結晶浮現(xiàn)在油漆表面,所以一般不用無機鹽類處理。 七 耐候性 阻燃處理的木材在干燥條件下放置是耐久而穩(wěn)定的,但無機鹽類處理的木材不能放于室外淋雨,可用防水涂料涂刷表面保護之。戶外用的阻燃材可用抗流失的樹脂類阻燃劑浸漬。第五章 木材的尺寸穩(wěn)定性處理 第一節(jié) 木材的變形 一 木材對水分的吸著機構(一)表面極性基 主要為羥基和羧基,木質素、半纖維素及纖維素的非結晶區(qū)都可以吸引水分子形成吸著水分子層(單層或多層),這叫表面結合水,與木材表面有氫鍵結合力。(二)微毛細管 干材細胞壁內

19、有一部分微毛細管,特別是隨著無定形區(qū)的不飽和羥基吸著水分,微纖絲膠束間的距離擴大,形成大量的瞬間微毛細管,水蒸氣在管內凝結形成的水叫微毛細管凝結水。 相對蒸汽壓和形成凝結水的微毛細管半徑之間的關系為: 根據(jù)上式可以計算在任意相對蒸汽壓下具有凝結作用的毛細管半徑: P /P0 r(毫米) P /P0 r(毫米) 0.90 0.010 0.99 0.106 0.95 0.020 0.995 0.210 0.97 0.035 0.999 1.060 0.98 0.053 0.9999 10.60 r=2MRTln(P0/P) 二 木材主要成分的吸濕性 半纖維素纖維素木質素。 纖維素的最大濕脹量是52

20、%,半纖維素具有更大的吸濕性,因為水分子不能進入纖維素的結晶區(qū)。木質素的親水性大約相當于纖維素的40%,其最大濕脹量為4%,因為木質素形成一種結殼物質,阻止了木材對水分的吸著。 在纖維飽和點附近木材各成分的平衡含水率: 相對濕度(%) 半纖維素 全纖維素 木質素 95 4763 2430 823 100 / 51.7 1032 三 木材的濕脹干縮量 木材的濕脹率(Sw,%)是用從絕干材到生材的濕脹量對絕干材尺寸之比的百分率表示; 干縮率(Sh,%)是用從生材到絕干材的干縮量對生材尺寸之比的百分率表示, 兩者間的關系為:Sw =100 Sw100 + Sw100 Sh100 + ShSh = 木

21、材的濕脹干縮與密度有關: Sw = Mf G0 (%) Sh= Mf Gg (%) 式中, Mf纖維飽和點(%); G0全干材密度(g/cm3 ); Gg基本密度(g/cm3 )。 木材的濕脹干縮是各向異性的。多數(shù)情況下:Sv= 8.926.0% SL=0.10.9%(很?。㏒r= 2.411.0%St=3.515.0% 實際應用中采用: Sv = Sr + St Sr / St =1/2一 衡量尺寸穩(wěn)定處理效果的指標1 抗收縮(膨脹)率(ASE):2 阻濕率(MEE)3 抗吸水率(RWA)4 增容率(B)5 聚合物留存率(又稱增重率,PL) 第二節(jié) 提高木材尺寸穩(wěn)定性的基本途徑 1 抗收縮(

22、膨脹)率(ASE): 2 阻濕率(MEE) ASE =S1-S2S1V2-V1V1S =100%100%MEE =MC - MTMC100%式中: S1,S2未處理試樣和處理試樣的體積膨脹系數(shù) V1,V2同一試樣在浸水前和浸水后的體積式中: MC未處理材的吸濕率; MT處理材的吸濕率。 3 抗吸水率(RWA)4 增容率(B)100%RWA =WC - WTWC100%B =VT - VCVC式中: WC未處理材的吸水率; WT處理材的吸水率。 式中: VC未處理材的絕干體積; VT處理材的絕干體積。5 聚合物留存率(又稱增重率,PL)PL =GT - GCGC100%(1+B)DT - DCD

23、CPL =100%式中: GC未處理材的絕干重量; GT處理材的絕干重量。式中: DC未處理材的密度; DT處理材的密度; B增容率。 二 提高木材尺寸穩(wěn)定性的原理 1 減少內部膨脹量 可以通過三條原理實現(xiàn):(1)用極性較小或非極性基團取代羥基;(2)用憎水物(涂料)覆蓋自由表面,防止水分子進入胞壁內的網狀結構;(3)充脹細胞壁。 2 減少傳遞給外部尺寸的膨脹量,如在膠合板內利用縱向單板牽制弦向的變化。 三 提高木材尺寸穩(wěn)定性的基本途徑 1 機械抑制。 利用膠合板,因為膠合板是將單板縱橫交錯用膠壓制而成的,可以利用干縮變形很小的縱向機械地抑制橫向的干縮。同時,順紋方向的強度較大,可以彌補木材橫

24、紋方向強度小的缺點,使木材的材性比較均一。 2 施加內部或外部涂料。 在木材表面上涂抹涂料,可以阻礙木材與濕氣接觸,降低木材中因水分梯度而產生的應力。 3 降低木材的吸濕性。如高溫干燥木材,將含水率降到1015%,或用化學藥劑處理,使之與木材組分發(fā)生化學反應,減少羥基含量,或熱處理封閉部分羥基,從而降低木材的吸濕性。4 充脹處理。將某物質浸入細胞壁內部,使其體積永久性的保持充脹狀態(tài)。如用水溶性的酚醛樹脂浸漬木材,使樹脂滲入并凝固在細胞壁內,從而使木材的尺寸保持穩(wěn)定。將木材浸入單體,而后使單體在木材內聚合成木塑復合材,也可提高其尺寸穩(wěn)定性。5 使木材組分間形成化學交聯(lián)(以甲醛為交聯(lián)劑,產生縮醛鍵

25、) 第三節(jié) 木材的尺寸穩(wěn)定性處理一 處理原則 是在保持木材原有優(yōu)良性能的前提下,改變其吸濕和干縮濕脹性能。它有兩種處理方式;1 處理僅限于細胞壁內纖維素的非結晶區(qū)部分;2 細胞壁未經處理,僅僅是細胞腔內充填、沉積某些化學藥劑。二 模型分析 尺寸穩(wěn)定化處理木材構造模型 A 細胞橫斷面 尺寸穩(wěn)定化處理木材構造模型B 細胞壁非結晶區(qū)的纖維素分子鏈模型B 三 處理方法 (一)物理法 1 防水處理(拒水處理,憎水處理) 2 防濕處理 外表面覆蓋 內表面覆蓋 3 酚醛樹脂處理 4 聚乙二醇(PEG)處理 1 防水處理(拒水處理,憎水處理) 即提高木材對水分的潤濕、浸透的抵抗能力的處理方法。其中只使木材具有

26、抵抗水分潤濕性能的處理稱為拒水處理(憎水處理)。如用硅油、石蠟等處理。 2 防濕處理(1)外表面覆蓋:既在木材表面涂飾或膠貼貼面材料。猶如一層保護膜隔絕了木材與外界空氣、水分、陽光、各種液體、昆蟲的直接接觸。(2)內表面覆蓋:將拒水材料溶解在揮發(fā)性的溶劑中制成粘度低、流動性能好的溶液注入木材內部,當溶劑揮發(fā)后將拒水材料留在木材的內表面上。如將松香、漆片等天然樹脂溶解在烷烴、石油醚溶劑中注入木材。 3 酚醛樹脂處理 用低分子量的酚醛注入木材后加熱與木材組分產生縮合、聚合反應,生成不溶性樹脂,使木材獲得尺寸的穩(wěn)定性,也可改善其它性能。 處理模式如構造模型中的A-5,B-4,6。 4 聚乙二醇(PE

27、G)處理 (1) PEG的性質:無色、無味、透明的水溶性物質,分子量較小時呈液態(tài),分子量較大時呈固態(tài),對金屬無腐蝕,對人、畜無害。 不同分子量的PEG吸濕性不同,研究表明,用分子量為10001500PEG效果最好,因為低分子量的PEG可以以任意比例與水相容,適宜作增容劑,分子量大的PEG不易進入木材的細胞壁。處理機理類似于模型中的A-5,B-8。 相對分子量不同的PEG的吸濕等溫線 (2)木材的PEG處理:注意事項 * PEG適于處理生材或濕材。因為木材的含水率越高,PEG的存留率越大,處理材的抗脹縮率(ASE)也越高。* 配制PEG水溶液時,應首先將PEG在金屬容器中加熱融化,之后再加適量水

28、配成溶液。不要先加熱溶解,否則PEG不易溶解。* PEG處理生材時,其中的水溶性抽出物溶于PEG水溶液而使其著色。在其中添加漂白劑(如亞氯酸鈉、過氧化氫)就可分解著色成分。* PEG處理的木材抗壓、抗彎強度和耐磨性均隨PEG留存量的增加而增加,但木材細胞壁未被強化,微纖絲的運動比未處理材容易,在橫向荷載作用下,細胞壁易于變形。 (4)PEG處理材的材性 * 尺寸穩(wěn)定性提高。* 力學性質:抗壓、抗彎強度和耐磨性均隨PEG留存量的增加而增加,但由于處理材受增容效應的影響,細胞壁未被強化,微纖絲的運動比未處理材容易,在橫向荷載作用下,細胞壁易于變形。* 干燥性:干燥時很少開裂,體積收縮率也小,單板干

29、燥的合格率大為提高。* 膠合性:除冷壓脲醛膠、熱壓酚醛膠的膠合強度和木破率與PEG的留存率無關,其它膠粘劑,PEG留存率愈高,膠合質量愈差。* 耐腐性、耐燃性提高。(二)化學法1 加熱處理2 乙?;幚恚? 異氰酸酯處理4 甲醛處理5 聚合處理(制造木塑復合材)6 近些年新開發(fā)的處理方法 石蠟注入法 馬來酸甘油(MG)處理 (二)化學法 1 加熱處理(1)加熱處理的尺寸穩(wěn)定性 機理類似于模型中的A-4,B-2。隨著水分的去除,木材細胞壁非結晶區(qū)纖維素分子之間的距離縮小,游離羥基相互之間形成氫鍵結合的機會增多,纖維素分子鏈的取向性增強,尺寸穩(wěn)定性提高。(2)加熱處理材的材性* 力學性質:抗彎強度

30、、硬度、耐磨性等均下降。 * 耐腐性:增強,由于處理材吸濕性降低,不具有菌類生活所必需的水分。* 膠合性:膠合性能下降。 2 乙?;幚恚?(1)概述:乙酰化即采用疏水的乙?;脫Q木材親水性的羥基,產生酯的增容效應,使木材尺寸穩(wěn)定化,處理機理類似于模型中的A-5,B-6。乙?;颗c單板ASE之間的關系如圖所示。 (2)乙?;幚恚喝缬么姿狒姆磻獮椋?Wood-OH + (CH3CO)2 wood-O-COH3 + CH3COOH 處理藥劑分為乙酰劑和催化劑,前者有醋酸酐、硫代醋酸和乙酰氯等;后者有吡啶、二甲基甲酰胺和無水高氯酸鎂。處理方法有液相法、氣相法和綜合法。圖5-3(3)乙酰化材的性質* 物理性質:氣體的滲透性降低,水分擴散速度減慢,在不同相對濕度下,阻濕率和抗脹(縮)率幾乎不變。* 力學性質:橫紋抗壓、硬度、韌性等稍有增加,抗剪強度降低。* 膠合性:由于乙?;牟闹杏坞x羥基大大減少,用熱固性樹脂膠合時,木材的膠合性能降低,膠層破壞增多。* 耐腐性:增強,且具有防蟻、防蟲功能。 3 異氰酸酯處理 (1)異氰酸化反應 異氰酸化是用異氰酸酯與木材中的羥基反應,生成含氮的酯來達到木材尺寸穩(wěn)定化,機理類似于乙?;幚?,可用模型中的A-5,

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