改性处理对木材涂饰性能影响研究进展北大核心

速生人工树种存在结构疏松、材质软、强度低等缺点,使用范围受限。为了提高速生材性能,可对木材进行改性处理以提高其强度、硬度、尺寸稳定性等性能。改性木材涂饰后,其表面材色较改性前加深,纹理更加清晰美观,表面更加富有光泽。综述了国内外改性材涂饰性能的研究进展,主要包括浸渍改性、高温热处理改性、浸渍改性联合高温热处理改性等。     

浸渍高温热处理改性桉木力学性能分析

以脲醛树脂作为浸渍剂,纳米SiO_2作为改性材料对速生桉木进行改性处理,以纳米SiO_2质量与脲醛树脂浸渍溶液固含量的质量比(W)、高温处理温度(H)和时间(T)作为影响因素,探究浸渍高温热处理改性对速生桉木力学性能的影响。研究结果表明:浸渍高温热处理能够提高桉木的握钉力、抗弯强度和抗弯弹性模量。当W为2%、H为180℃、T为4 h时,浸渍热处理桉木的径面和弦面握钉力达到了理想值;当W为1%、H为160℃、T为4 h时,浸渍热处理桉木的端面握钉力较为理想;当W为1%,H为160℃、T为2 h时,浸渍热处理桉木具有较好的抗弯强度和抗弯弹性模量。     

家具和地板用浸渍改性杉木研究进展

杉木是我国南方重要的速生林树种之一,但其木材存在诸多缺陷,极大地限制了其在家具、地板中的进一步开发利用。将杉木进行浸渍改性以提高综合利用率是解决全球木材的供需矛盾和家具、地板用材短缺的重要手段之一。浸渍改性目前主要应用的树脂有UF树脂、PF树脂、聚乙烯醇缩甲醛、MF树脂等,其中以PF应用较常见,其改性效果较为显著。浸渍改性过程中,主要有真空处理、真空加压、抽提后常压浸渍或真空浸渍等浸注方法,辊压浸注作为常温常压条件下高效快速浸注处理木材的方法也可用于杉木的浸渍改性,真空-叠压法既能保证改性药剂完全渗入杉木木材,也能防止杉木试材在压力下被压溃。不同的浸渍工艺参数和树脂固化条件对改性后杉木性能影响不同:浸渍时间对浸渍材的吸水率及吸水厚度膨胀率影响较大,热压温度、热压时间与压缩变形恢复率、静曲强度密切相关,各工艺因素间存在一定的相互关系和影响。最后讨论了浸渍改性杉木在家具、地板业中的发展方向与应用前景,为杉木浸渍改性的进一步研究和应用提供参考。     

杨木和辐射松树脂增强改性材机械加工性能研究

为考察杨木和辐射松树脂浸渍材的机械加工性能,参照LY/T 2054—2012《锯材机械加工性能评价方法》,分别对杨木和辐射松的素材与树脂浸渍材及其经过真空热处理的树脂浸渍材的刨削、铣削、钻削、开榫和车削5种机械加工性能进行测试评价。结果表明:1)本试验范围内,在综合评分满分40分情况下,杨木素材、树脂浸渍材和真空热处理树脂浸渍材的总评分分别为20分、30分和25分;辐射松素材、树脂浸渍材和真空热处理树脂浸渍材的总评分分别为24分、33分和29分;树脂浸渍材机械加工综合性能最佳,热处理树脂浸渍材次之;2)杨木和辐射松的树脂浸渍材及其真空热处理树脂浸渍材的刨削、铣削性能均为优秀,车削性能均为良好;杨木和辐射松的树脂浸渍材及辐射松真空热处理树脂材开榫性能良好;钻削性能仅辐射松树脂浸渍材达到优秀;3)辐射松素材与改性处理材的机械加工性能均优于杨木,综合比较,辐射松树脂浸渍材具有较佳的机械加工性能。     

小径木重组材与家具设计的关联性研究

小径木重组材是一种先进生物质材料,在家具、地板制造和室内外用材等方面具有较好的应用前景。为了研究小径木重组材与家具设计之间的关联性,探明小径木重组材应用于家具设计的具体适应性,文章综合运用比较分析法、功能分析法、调查法等科学研究方法,在概述小径木重组材的制造工艺和应用范围的基础上,从家具设计的形式设计、功能设计、情感设计和绿色设计4个方面,结合小径木重组材的材料特性和家具设计过程中对于材料的表现要求,对比了小径木重组材在软硬、轻重、冷暖等感觉性能及肌理、色彩、光泽等表面性能与天然木材的异同,分析了小径木重组材的机械加工性能和功能改性对于家具功能的增益,描述了小径木重组材培养型和寓物型情感特征的由来,调查了小径木重组材在产品生命周期评价体系中与定向刨花板、中密度纤维板相比能源消耗的增减。最终验证了小径木重组材应用于家具设计与制造的合理性和优胜性,侧面反映了家具制造对于小径木重组材制材的改性要求,为利用小径木重组材进行家具设计提出了参考要素,为拓宽木质家具用材渠道同时实现小径木重组材高值化利用的双赢问题提供了理论依据。     

高温热处理木材胶合性能的研究

笔者研究了桦木、落叶松和樟子松高温热处理材的胶合性能,并与常规干燥材进行了对比。测试结果表明木材的胶合剪切强度与所用的胶黏剂有关,聚氨酯胶合的三个树种木材的剪切强度普遍大于白乳胶胶合的木材。无论是室内用的白乳胶或室外木结构用的聚氨酯胶都能与三个树种的高温热处理材很好地胶合,胶合试件的浸渍剥离率或煮沸剥离率皆为零。木材经高温热处理后,其剪切强度均有不同程度的降低,阔叶材桦木下降幅度最大,针叶材落叶松下降幅度最小。     

改性辐射松木材物理力学性能研究

研究了辐射松树脂浸渍材与热空气热处理树脂浸渍材、热压热处理树脂浸渍材的物理力学性能,为后续辐射松改性处理和加工利用提供参考。结果表明:相对于未处理材,浸渍处理提高了木材的密度、尺寸稳定性、力学性能;相对于浸渍材,热处理可进一步提高尺寸稳定性,但一定程度降低了力学强度。     

蒙脱土/石蜡复合乳液改性高温热处理材的吸水吸湿性

使用南方松作为研究材料,使用有机蒙脱土/石蜡复合乳液对试材进行浸渍,结合高温热处理技术对改性材进行X射线衍射(XRD)研究。结果表明,将有机蒙脱土和石蜡等存在结晶结构的物质引入木材中会使木材的相对结晶度提高。将处理材和未处理材的平衡含水率和吸水性进行对比,结果表明有机蒙脱土/石蜡复合乳液浸渍处理可以有效地降低高温热处理材的平衡含水率、吸水率和体积膨胀率,先高温热处理后再使用有机蒙脱土/石蜡复合乳液进行的浸渍处理工艺效果最佳。     

马尾松板材的酸性脱脂技术

用新研制的酸性脱酯液对速生人工林马尾松板材进行低温低浴比浸渍处理后，板材保持了新鲜材材色，处理力学性能下降不明显，可作室内装饰和实木家具等用材。     

二氧化硅联合热处理改性对橡胶木性能的影响

为弥补热处理材的力学性能损失,利用二氧化硅联合热处理改性橡胶木。在热处理橡胶木前后分别真空浸渍二氧化硅前躯体溶液,热处理温度200℃,保温时间2 h。对未处理材、热处理材、浸渍-热处理材与热处理-浸渍材的力学性能、尺寸稳定性以及热稳定性进行对比分析。结果表明,与热处理材相比,浸渍-热处理材与热处理-浸渍材的抗弯强度分别提高28.97%和18.88%,抗压强度分别提高26.65%和38.91%。与未处理材相比,热处理材、浸渍-热处理材和热处理-浸渍材的吸水性与湿胀性均有所降低。热重分析表明,浸渍热处理材的热降解速率低于热处理材,说明二氧化硅与木材的结合阻碍了热分解以及木质基的完全裂解,木材的热稳定性有所提高。红外光谱分析显示,浸渍-热处理材上出现了Si—O—Si特征峰,说明木材内部有二氧化硅生成。X射线衍射分析结果表明,木材的纤维素衍射峰位置无变化,说明浸渍二氧化硅处理未破坏纤维素的结晶结构。     

浅谈松木家具制造过程中含水率的控制

松木是南方主要的速生材种之一。目前对于松木的利用研究较多,如用作胶合板、细木工板、门窗用材、建筑用材和家具制造等。在中国,松木家具工业化生产还是近几年的事情,其主要产品为居住用家具,如木沙发、茶几、床、餐桌等。松木家具的特点鲜明:如纹理清晰,早、晚材区别     

真空热处理对家具用奥克榄木材物理力学性能的影响

热处理是提高木材尺寸稳定性的有效方法之一,目前热处理主要针对室外等较恶劣的用材环境,采用高温(200℃)处理。针对家具材装饰性要求高、使用环境变化较温和等特点,以家具常用材奥克榄木材为实验材料,研究真空(≤0.06 MPa)条件处理后奥克榄木材物理力学性能的变化,以确定适用于家具用材的真空低温热处理工艺。将奥克榄木材以0.06 MPa、不同温度(120,140,160,180,200℃)处理5 h,测定不同处理温度下木材的全干密度、湿胀率、干缩率、色差、抗弯弹性模量、抗弯强度、冲击韧性及硬度变化,并比较低温(120,140,160℃)和常规温度(180,200℃)处理及未处理奥克榄木材的物理力学性能。结果表明:物理性质方面,随温度升高,奥克榄材色加深,处理后奥克榄与未处理材相比,色差值ΔE为6.1～25.9;全干密度随处理温度呈波动状态变化,在200℃处理时达最低值,较未处理材下降30.9%;干缩率、湿胀率均明显下降,但在120℃升高至140℃、160℃升高至180℃时变化幅度较小。力学性能方面,随炭化温度升高,抗弯强度、抗弯弹性模量先增大后减小;冲击韧性降低,140℃之后变化幅度趋缓,200℃时降幅最大为52.42%;不同温度热处理后的端面硬度较未处理材均有所上升,径、弦变化不明显。与常规热处理和未处理处理材相比,真空低温热处理可改善木材的尺寸稳定性,降低炭化对于木材材色变化的影响,且不明显降低木材的力学性能。     

无机质复合速生材研究现状与展望

速生人工林种植面积大,生长周期短,在取代天然林资源方面具有得天独厚的产量优势,但存在结构疏松、密度小、强度低等缺陷,导致其使用范围大受限制。使用无机材料对人工速生材进行改性处理可有效提高速生材性能和用途。文中简要总结无机质复合木材制备方法——扩散法、溶胶—凝胶法和真空浸渍法,以及无机材料改性处理对速生木材在力学性能、尺寸稳定性、阻燃性、表面疏水性和表面耐候性方面的改善,以期为人工林速生材无机材料改性提供技术参考。     

工业化生产树脂增强杨木的性能与评价

测试分析了工业化生产的脲醛树脂增强大规格杨木锯材的物理力学性能,及其应用于实木家具的相关性能,并与2种实木家具材的性能进行了对比。结果表明:相比于素材杨木,树脂增强改性的杨木密度大幅提高,干缩性能有所改善,湿胀率和平衡含水率明显降低;各项力学性能显著提高;甲醛释放量达到E0级;与白乳胶胶合效果良好;硝基漆漆膜附着力达优等品要求,且涂饰前后材色和纹理方面的视觉性能良好;机械加工性能适用于各种加工方式。树脂增强杨木可作为轻型承重件或在对强度、硬度有一定要求的特殊场合使用,能满足实木家具用材的要求。     

高温热处理对UF树脂改性杉木力学强度的影响

本研究以脲醛(UF)树脂改性杉木为研究对象,采用高温过热蒸汽对其进行热处理,系统研究了热处理温度和时间对UF树脂改性杉木力学强度的影响规律。结果表明:与杉木对照材相比,UF树脂改性杉木力学强度显著提高;高温热处理使杉木浸渍材的力学强度降低;随着温度升高和时间延长,杉木浸渍材的抗弯弹性模量和强度、顺纹抗压强度和横纹抗压比例极限应力均呈明显下降趋势;经热处理后,UF改性杉木抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度最大分别可降低11.4%、65.1%和17.3%,横纹全部弦向和径向抗压比例极限应力最大分别可降低60.9%和59.6%,横纹局部弦向和径向抗压比例极限应力最大分别可降低36.5%和56.5%。     

黑龙江省木材科学研究所成果推介

正杨树是我国主要的速生人工林树种之一,具有品种多、适应性强等特点,但其材质松软、硬度小、强度低、易腐朽,只能作为低等材使用。黑龙江省木材科学研究所于2006年开展人工林杨木高端化利用研究,通过真空加压浸渍技术将浸渍强化药液浸入木材内,在杨木木材表层形成立体增强层从而大幅提高其物理力学性能,使之可以替代中等强度非结构用材,满足家具、室内装饰等用材的需要。     

黑龙江省木材科学研究所成果推介

正杨树是我国主要的速生人工林树种之一,具有品种多、适应性强等特点,但其材质松软、硬度小、强度低、易腐朽,只能作为低等材使用。黑龙江省木材科学研究所于2006年开展人工林杨木高端化利用研究,通过真空加压浸渍技术将浸渍强化药液浸入木材内,在杨木木材表层形成立体增强层从而大幅提高其物理力学性能,使之可以替代中等强度非结构用材,满足家具、室内装饰等用材的需要。     

苦楝芽苗切根移栽新技术

苦楝种子可制油漆、润滑油，花可提取芳香油，树根、皮、叶、果可人药，木材是家具和建筑的优良用材。也是南方主要速生用材树种之一。     

湖南速生材杉木浸渍改性工艺研究

选取湖南省各地速生材杉木为试样材料，根据速生材杉木早晚材的硬度、年轮宽度、密度等材性差异的特点，在保证水溶性改性药剂完全渗入木材的同时，也保证试材在较高压力下不被压溃。研究确定了真空-叠压法浸渍改性工艺，整个浸溃过程能在2．5～3．5h内完成。     

苦楝芽苗切根移栽技术

苦楝种子可制油漆、润滑油，花可提取芳香油，树根、皮、叶．果可入药，木材是制家具和建筑的优良用材，也是南方主要速生用材树种之一。