第一章 木材改性

姓名：杨进班级：木工13-2班学号：20131423木材保护与改性的目的和意义随着科技进步和社会发展，人类对木材的需求量越来越大，应用的范围越来越广，要求的品质也越来越高。

但是，我国森林资源匮乏，加之木材固有属性，使木质材料在产量和应用领域难以满足日益增长的市场需求，木材的保护与改良赋予其新更优越的性能，拓展其使用范围与发展前景。

木材的用途随木材的性质特性而改变。

木材的加工较为容易并且装饰性较强，所以一直作为人类重要的建筑材料，并且木材还广泛应用于家具，室内装修各个方面。

木材雕刻品也在市场上占有举足轻重的地位，也赢得更多收藏家的喜爱。

木材对人类的重要性由此可见。

木材的种类与使用功能很多，作为现代很受欢迎的一种材料，相比于其他的建筑装饰材料，木材有它独具的优越性，但也有很多的缺点。

木材的优点有：易加工、强比重高、持续性可再生、热绝缘与电绝缘性好、能引起亲近感的颜色、花纹与光泽、对紫外线的吸收和对红外线的反射作用；木材的缺点有：具有湿胀干缩性、可燃烧性、易病性和具有天然缺陷。

腐蚀、虫蛀、变色和天然结节在木材中非常常见，所以木材的保护和改性在现代生产生活中就尤为重要。

木材保护方面包括林木资源及其资源的合理和高效利用，木材、人类与环境三者之间的关系，木材性能的改变与提高这三方面。

木材改性是改善或改变木材的物理、力学、化学性质；包括木材漂白与染色、木材防腐、木材防虫、木材阻燃、木材强化，木材尺寸稳定性和耐候性的改变等。

目的是为了提高木材的天然耐腐性、耐虫蛀、耐酸性、耐碱性、阻燃性、力学强度和尺寸稳定性。

并且发展木材保护和改性技术，是推动林产工业科技创新、产业升级、发展循环经济的重大举措。

当前我国木质资源的特点及应用现状有以下几点：一是木材资源量低，短期供应量小；二是发展模式粗放，资源利用率低、附加值低，造成了一些地方林业资源的极大浪费和区域生态系统的破坏；三是国内林产工业无法充分满足国内经济社会发展对优质木材料的实际需求。

木材改性知识要点整理1.1 概述1.2木材的微生物降解1.微生物的繁殖和传播（1）繁殖子实体→孢子→菌丝→菌丝体→子实体（2）传播：空气传播土壤传播昆虫传播带菌木材传播2.微生物生长繁殖的条件（1）营养物质：①木腐菌：木材细胞壁物质→单糖（注意：并非所有树种的木材都适合于作为养料原因是…）②霉菌和变色菌：边材含的低聚糖、淀粉。

（2）水分：①木材含水率﹤20%→干燥木材或者木材含水率﹥100%→水存木材，均可抑制微生物的降解。

②最适宜的含水率范围：35%—60%。

小结：湿千年，干万年，不湿不干一、二年。

（3）温度：真菌只在一定温度范围内生长，并有其最适生长温度、最高和最低生长温度；最适生长温度：25～40℃；温度﹥45℃或﹤10℃，真菌的生长受到抑制；温度﹥50℃热处理合适的时间，均可杀灭菌源。

（4）空气：大多数真菌是好氧菌，需要空气才能生长。

真菌生长发育的最低空气量：为木材体积的5%。

因此，致密的木材内如果含水率很高，木材内就缺乏空气，真菌的生长受抑制。

（5）酸度：木腐菌一般喜弱酸性介质（pH=4.5~5.4）。

3.木材的腐朽木材因木腐菌的侵入、分解，逐渐改变材质的颜色和结构，细胞壁受到破坏，使木材的密度、硬度、强度等物理、力学性质降低，最后变得松软易碎，呈筛孔状、海绵状、裂块状或粉末状等形态。

（1）白腐①特点：由白腐菌破坏木质素，同时也破坏纤维素和半纤维素，使受害材退色或呈白色纤维状的腐朽形态。

发生白腐时往往在材面上出现黑色或褐色细线。

木材仍保留原来尺寸和形状，材质变软。

②白腐材类型：筛孔状、层状、大理石状、海绵状腐朽。

③破坏方式：菌丝先从阻力最小的通道——细胞腔进入，而后按细胞壁S3层——S2层——S1层——P（胞间层）顺序进行破坏。

④破坏后分析，木素↓→碎片；纤维素、半纤维素↓→单糖；木材的韧性↓，其它强度下降少。

可以利用其进行生物制浆。

（2）褐腐①特点：1、引起木材褐腐的真菌为褐腐菌，由褐腐菌破坏纤维素和半纤维素，使受害材呈红褐色或棕褐色裂块状的腐朽形态2、褐腐木材的强度特别是抗冲击强度明显下降，材质发脆。

木材改性的发展历史及现状摘要：本文对国内外木材工业现状存在的问题以及入世后木材工业要面临的形势等进行了分析。

同时也对木材改性的背景、方法及意义进行了阐述，重点介绍了热改性、乙酰化、糠基化改性以及压密化和热处理组合改性的基本原理和工艺及其对木材改性的影响；分析了这些改性方法的应用现状及工业化应用前景，并提出提高木材利用率，更新产品结构，发展生产技术，技术与环境相协调等发展方向及其今后需要着重研究的关键问题。

关键词：木材改性技术现状发展方向The development history and Present situation of WoodModificationAbstract:In this paper, the present situation of domestic and international woodindustry and wood industry after wto accession to the situation facing the etc are analyzed.Also wood modification on the background, methods and significance are expounded, mainly introduces the thermal modification, acetylation, furfuryl modification and pressure and heat treatment and the basic principle of combination of modified process and its impact on the modification of wood; Analyzes the present situation of the application of the modification methods and application prospect of industrialization,And put forward for improving the utilization ratio of timber, update the product structure, the development of production technology, technology in harmony with the environment, such as the development direction and the need tofocus on the key issues in the future.Key words：wood modification technology Present situation Development direction1 引言我国是世界上木材及木制品的主要消费大国,但又是人均占有木材资源最少的国家之一。

就算在科技发达的今天，木材这一古老而富有生命力的材料不仅没有退出历史舞台，相反因其“绿色”“环保”的特性而变得更加不可或缺，特别是人们喜爱的家具材料，木材一直扮演着几乎不可替代的角色。

木材改性是指用物理、化学方法对锯材或木零件进行改性处理亦能达到控制变形的目的。

由于改性处理需增加生产成本，故当产品有特别要求时才采用。

一、物理方法。

有覆盖处理、细胞内腔充填和细胞壁充胀等。

采用石蜡油、蜂蜡、亚麻仁油、桐油和桂树脂类进行借水或耐水处理，可使木材具有较好的抗水浸润和抗渗透效果；用热固性PF树脂处理，除对木材具有充胀效果外，在高温下树脂的羟甲基酚与木材的羟甲基形成氢键或化学键，不仅能稳定尺寸，还能提高锯材的强度和耐腐、耐磨性能。

二、化学方法。

有亲水基的减少（热处理）、亲水基的置换（脂化、醚化反应）、聚合物接枝（环氧树脂、木塑复合处理）、交联处理门辐射、甲醛处理）等。

加温160～180C对锯材进行热处理，使木素流动，使半纤维素发生化学变化，并使纤维素分子链内羟基相互结合构成氢键，增加锯材的稳定性，但其强度受一定影响。

用乙酸酐、硫代乙酸和酰氯等药剂处理锯材，用其中疏水性乙酸基置换木材中亲水羟基，由此形成充胀效应而使锯材的尺寸稳定。

三、复合重组法。

采用浸渍、浸注和复合的方法，使锯材同其他材料复合，不仅能提高尺寸稳定性，还能增加其强度。

如用合成树脂浸渍锯材而生成的浸渍木；采用低熔点金属或合金及金属盐（如铅、锡、铬及其合金和硫酸亚铁）浸注干燥锯材，冷却后形成金属木；以乙稀类单体浸注锯材聚合成的塑合木。

此外，采用交叉层压法（或称重组法）进行机械抑制的胶合木和胶合板等。

江西美隆木材保护有限公司是一家专业从事木材保护（木材阻燃设备、木材防腐设备、防腐、阻燃、防火、炭化、建材蒸压釜）设备机组、各类木材防腐、阻燃剂的生产和销售的专业性公司，是木材防腐厂以及防火门厂的必备设备。

木材的化学改性和处理剂应用1. 背景木材作为一种可再生的自然资源，具有天然、环保、可加工性强等优点，广泛应用于建筑、家具、装饰、造纸等行业然而，木材在实际应用中存在一些问题，如易受潮、变形、开裂、虫蛀等为了提高木材的性能，延长其使用寿命，减少环境污染，人们对木材进行了化学改性和处理本文主要介绍了木材的化学改性和处理剂应用2. 木材的化学改性木材的化学改性是指通过一定的化学方法改变木材的结构和性能，从而提高木材的实用性木材的化学改性主要包括以下几个方面：2.1 木材的干燥木材的干燥是指通过去除木材中的水分，降低木材的含水率，从而使木材的尺寸稳定，减少变形和开裂木材干燥的方法有自然干燥、人工干燥和真空干燥等其中，人工干燥又分为热风干燥、真空干燥和红外干燥等干燥过程中，应注意控制干燥速率、温度和湿度，以防止木材的过度干燥和损伤2.2 木材的防腐剂处理木材在生长过程中，容易受到虫蛀、腐朽等生物危害为了防止木材受害，延长其使用寿命，可用防腐剂对木材进行处理常用的木材防腐剂有铜铬砷、硼化合物、甲酸铜、硫酸铜等处理过程中，应根据木材的种类、规格和用途选择合适的防腐剂，并按照规定的浓度和处理方法进行操作2.3 木材的防水剂处理木材在潮湿环境中容易吸水，导致变形、开裂等问题为了提高木材的防水性能，可用防水剂对其进行处理常用的木材防水剂有沥青、有机硅、聚氨酯等处理过程中，应确保防水剂渗透到木材内部，形成稳定的防水层2.4 木材的阻燃处理木材易燃，为了提高木材的阻燃性能，可用阻燃剂对其进行处理常用的木材阻燃剂有磷酸盐、硼化合物、氢氧化铝等处理过程中，应控制阻燃剂的浓度和处理温度，以保证阻燃效果3. 木材的处理剂应用木材的处理剂是指用于改善木材性能、提高木材实用价值的各种化学制剂木材的处理剂应用主要包括以下几个方面：3.1 木材的染色木材染色是指将染料均匀地渗透到木材内部，使木材呈现出不同的颜色和光泽木材染色的目的是为了美观、掩饰木材缺陷、提高木材价值常用的木材染料有酸性染料、碱性染料、直接染料等染色过程中，应注意染料的选择、浓度和处理方法3.2 木材的涂饰木材涂饰是指在木材表面涂覆一层涂料，以保护木材、提高木材美观度和实用价值木材涂饰的方法有涂刷、喷涂、辊涂等常用的木材涂料有油性涂料、水性涂料、紫外光固化涂料等涂饰过程中，应选择合适的涂料和施工工艺，确保涂料均匀、完整地覆盖在木材表面3.3 木材的胶合木材胶合是指将不同木材或木材与其他材料用胶黏剂黏合在一起，制成具有特定性能的产品木材胶合的目的在于提高木材的利用率、降低成本、改善木材性能常用的木材胶黏剂有脲醛树脂、聚醋酸乙烯酯、环氧树脂等胶合过程中，应注意胶黏剂的选择、配比和施胶工艺4. 结语木材的化学改性和处理剂应用有助于提高木材的性能、延长其使用寿命、减少环境污染通过对木材进行干燥、防腐、防水、阻燃等处理，可以解决木材在实际应用中存在的问题同时，木材的染色、涂饰、胶合等处理剂应用，可以进一步提高木材的美观度和实用价值在今后的发展中，应继续研究和开发新型木材改性和处理技术，为木材产业的可持续发展贡献力量木材的化学改性和处理剂应用的最新进展1. 背景木材作为一种可持续发展的自然资源，在建筑、家具、装饰和造纸等行业中有着广泛的应用然而，木材在使用过程中存在一些问题，如易受潮、变形、开裂和虫蛀等为了提高木材的性能，延长其使用寿命并减少环境污染，研究人员不断探索木材的化学改性和处理剂应用的新技术本文将介绍木材化学改性和处理剂应用的最新进展2. 木材的化学改性新技术2.1 木材的微波干燥微波干燥是一种利用微波能量加热木材的新技术与传统的热风干燥相比，微波干燥具有加热速度快、节能、干燥效果好等优点通过控制微波功率和干燥时间，可以实现木材的均匀干燥，减少木材的变形和开裂2.2 木材的生物防腐处理生物防腐处理是利用天然或合成的生物活性物质对木材进行防腐处理这种方法既环保又有效例如，利用提取自植物的生物活性物质，如酚类化合物，可以抑制木材中的病原菌生长，从而延长木材的使用寿命2.3 木材的纳米防水处理纳米技术在木材处理中的应用正在成为一个新的研究热点纳米防水剂可以渗透到木材的微小孔隙中，形成一层纳米级别的防水膜这种防水处理不仅能够有效阻止水分渗透，还能够提高木材的抗变形和抗开裂性能3. 木材的处理剂应用新进展3.1 木材的生态染色生态染色是一种环保型的木材染色方法，它使用天然植物染料或有机合成染料，这些染料不仅色彩自然，而且对环境和人体健康无害通过生态染色，木材可以呈现出丰富的颜色和光泽，同时也能掩饰木材的天然缺陷，提高木材的美观度3.2 木材的高性能涂饰高性能涂饰技术是利用高性能涂料对木材进行表面处理的一种方法这些涂料具有高耐磨性、高耐水性和高附着力，能够有效保护木材表面，延长木材的使用寿命同时，高性能涂饰技术也能够提高木材的装饰效果，使木材表面更加光滑和美观3.3 木材的生物胶合技术生物胶合技术是利用生物质材料制备的胶黏剂对木材进行胶合的一种方法这种胶黏剂不仅具有优异的黏合性能，而且来源广泛，可再生，对环境友好通过生物胶合技术，可以将不同种类的木材或木材与其他材料黏合在一起，制成具有特定性能的产品，如复合木材、木塑制品等4. 结语木材的化学改性和处理剂应用的最新进展，为木材产业的发展提供了新的技术支持微波干燥、生物防腐处理、纳米防水处理等新技术，不仅能够提高木材的性能，延长其使用寿命，还能够减少环境污染生态染色、高性能涂饰、生物胶合技术等新应用，也为木材的加工和利用提供了更多的可能性随着科技的不断进步，未来木材的化学改性和处理剂应用将更加环保、高效和创新应用场合木材的化学改性应用场合1.微波干燥：适用于快速均匀干燥木材，特别适合用于大规模生产中的木材预处理，以减少生产时间和成本2.生物防腐处理：适用于户外建筑材料、家具、地板等长期暴露在潮湿环境中的木材产品，有效防止真菌和昆虫的侵害3.纳米防水处理：适用于需要高度耐水性的木材产品，如船舶建造、户外装饰材料等，可以显著提高木材的耐久性木材的处理剂应用场合1.生态染色：适用于室内家具、装饰品等，为木材提供自然美观的色彩，同时保持了木材的自然纹理2.高性能涂饰：适用于高档家具、建筑室内外装饰等，提供耐磨、耐水、耐化学品的高性能保护层3.生物胶合技术：适用于制造复合木材、木塑制品等，通过黏合不同木材或木材与其他材料，制成具有特定性能的产品注意事项木材的化学改性注意事项1.安全性：在进行化学改性处理时，操作人员应穿戴适当的个人防护装备，如防护服、手套和护目镜，确保安全2.处理条件：不同的木材改性技术对处理条件有不同的要求，如温度、压力和时间等，需要根据具体技术要求进行调整3.木材选择：不同种类的木材对改性处理的响应不同，应根据木材的种类和特性选择合适的处理方法木材的处理剂应用注意事项1.染料选择：生态染色的染料应选择环保、无毒的类型，确保染色过程和最终产品的安全性2.涂饰层质量：高性能涂饰要求涂层均匀、无气泡，施工过程中要注意控制涂饰速度和干燥条件，以确保涂层质量3.黏合强度：在应用生物胶合技术时，要确保黏合强度满足最终产品的使用要求，这可能需要对胶黏剂的配比和施胶工艺进行优化4.环境因素：在户外或极端气候条件下使用的木材产品，需要特别注意处理剂的选择和应用，以确保产品的耐久性和稳定性综合注意事项1.环境影响：在选择化学改性和处理剂时，应考虑其对环境的影响，优先选择环保、可持续的产品和技术2.成本效益：在实施木材改性和处理技术时，要综合考虑成本和效益，确保技术的经济可行性3.测试与认证：对于最终产品，应进行适当的测试和认证，以确保其符合安全和性能标准4.持续研究：木材行业应持续关注新技术的发展，不断探索更高效、更环保的木材改性和处理方法通过遵循这些应用场合和注意事项，可以确保木材的化学改性和处理剂应用既安全又高效，同时最大限度地发挥木材的性能和可持续性。

木材的热处理与改性技术木材作为一种常见的建筑材料，其性能和特性在很大程度上决定了其在工程中的应用范围。

为了提高木材的耐久性、抗腐蚀性和防火性能，热处理和改性技术被广泛应用于木材的处理过程中。

本文将探讨木材的热处理与改性技术的原理、方法和应用。

一、热处理技术热处理是通过加热木材，在没有氧气的条件下改变木材的结构和性能。

热处理的主要原理是通过控制温度和处理时间，降解和改变木材中的一些化学成分，从而达到改善木材性能的目的。

1. 干热处理干热处理是将木材暴露在高温环境下，通常在大气压力下进行。

该处理方法主要通过降解木材中的纤维素和半纤维素来减少其吸水性能，从而提高木材的稳定性和抗腐蚀性。

2. 湿热处理湿热处理是将木材暴露在高温和高湿度环境下进行处理。

在湿热处理中，木材中的一些纤维素和半纤维素会部分分解，同时木材中会浸泡足够多的水分，使其得到充分饱和。

这样可以提高木材的稳定性和耐腐蚀性。

二、改性技术改性技术是通过引入化学物质或添加剂来改变木材的组成和性能。

改性技术可以改善木材的抗腐蚀性能、防水性能、抗紫外线性能等，从而提高其使用寿命和性能稳定性。

1. 防腐剂处理防腐剂处理是一种常见的木材改性技术，通过将防腐剂渗透到木材组织中，使其具有抗真菌和防虫的能力。

防腐剂的类型包括有机防腐剂和金属盐类防腐剂，可以根据具体需求选择不同的防腐剂进行处理。

2. 防水处理防水处理是为了提高木材的耐水性能，防止其受潮和腐烂。

常见的防水处理方法包括涂层处理、浸渍处理和纳米改性处理等。

3. 碳化处理碳化处理是通过在高温下将木材暴露在无氧或低氧气体环境中，使木材中的纤维素和半纤维素部分燃烧和碳化。

碳化处理可以提高木材的抗热稳定性、防腐性和机械强度。

三、应用与前景木材的热处理和改性技术在多个领域得到广泛应用。

在建筑领域，经过热处理或改性处理的木材可以用于地板、墙板、门窗等，以提高其防火性和抗腐蚀性。

在户外环境中，经过防腐和防水处理的木材可以用于花架、庭院家具等，以提高其耐久性和稳定性。

木材的保护与改性试题答案木材作为一种天然可再生资源，广泛应用于建筑、家具、造纸等行业。

然而，木材在使用过程中容易受到生物和非生物因素的侵害，导致其性能下降，使用寿命缩短。

为了提高木材的使用寿命和使用性能，对其进行保护与改性处理显得尤为重要。

本文将探讨木材的保护方法和改性技术，以及这些方法和技术在实际应用中的效果。

首先，木材的生物保护主要包括防腐处理和防虫处理。

防腐处理是通过化学药剂或物理方法，消除或抑制木材中微生物的生长，从而防止木材的腐朽。

常用的化学防腐剂有铜铬砷（CCA）和胺类防腐剂等。

这些防腐剂能够渗透到木材内部，形成保护层，有效抵抗真菌和细菌的侵蚀。

物理方法如热处理和辐射处理，也能改变木材的内部结构，降低微生物的生存条件，从而达到防腐的目的。

防虫处理则是针对木材害虫的防治。

木材中的纤维素和木质素是害虫的主要食物来源，通过化学药剂处理或采用生物防治方法，可以有效减少害虫对木材的损害。

例如，可以使用含有氯氰菊酯等成分的杀虫剂进行处理，或是利用天敌昆虫进行生物防治。

除了生物保护，木材的非生物保护也非常重要。

这包括防火处理、防紫外线处理和防潮处理等。

防火处理通常是通过涂覆阻燃剂来实现，这些阻燃剂能够在木材表面形成一层保护膜，减缓火势的蔓延。

防紫外线处理则是通过添加紫外线吸收剂或反射剂，减少木材表面因紫外线照射而引起的老化和变色。

防潮处理则可以通过涂覆防水剂或增加木材的密度来实现，从而降低木材吸湿性和膨胀率。

木材的改性技术则是指通过物理或化学方法，改变木材的内部结构和性质，以提高其性能。

物理改性如热处理，可以提高木材的尺寸稳定性和耐候性。

化学改性则包括乙酰化、羟甲基化等，这些方法通过引入新的官能团，改变木材的化学性质，从而提高其耐腐性、耐燃性和机械强度。

在实际应用中，木材的保护与改性处理需要根据具体用途和环境条件来选择。

例如，户外使用的木材需要进行防腐、防虫和防潮处理，而室内使用的木材则更注重防紫外线和防火处理。

改善或改变木材的物理、力学、化学性质和构造特征的物理或(和)化学加工处理方法。

其目的是提高木材的天然耐腐(蛀)性、耐酸性、耐碱性、阻燃性、力学强度和尺寸稳定性。

经过改性处理的木材称改性木或改良木。

木材改性处理技术不仅能使成本降低，生产时间缩短，同时还加深了处理的深度。

木材改性处理木材的种类主要包括针叶树的松科，如白松、落叶松等和阔叶树的杨木、泡桐等树种的木材，木材在改性处理时可同步完成如下变化：【脱脂】主要指高含脂的松木，松木的高含脂和表面的外露油囊使松木的使用范围受到了极大的限制，特别是落叶松，数量众多的油囊使这种木材的加工利用十分困难，目前国内外均没有效果良好的解决办法，多数是采用将油囊部分的木材挖去，然后在挖去的地方补上一块小木块的办法，通常称之为“挖补”，挖补工艺费工费事，木材缺陷明显，而采用改性处理工艺时，表面油囊中的松脂会全部溶出，只留一狭小缝隙，修补非常容易。

【增硬】采用该技术对木材进行脱脂和改性的过程中不仅不会损伤木材的物理性能，同时能明显地增加木材的表面硬度，这是该工艺与其他类似技术明显不同的地方，脱脂必损伤木材的传统观念在该工艺中被彻底的改变了。

【阻燃】该工艺处理后的木材具有明显的阻燃性能，当接触火焰时可有效地抑制阳燃和阴燃，由于其处理配方的合理性，接触火焰时所产生的烟雾是无毒的，而通常的阻火板多数含有胺类阻火剂，在高温下会产生含有剧毒的气体。

【防潮防霉和防变形】由于采用该技术处理后的木材会在四周形成增硬外层，层内的纤维被外加剂包裹，各方向受力均匀，不仅可以有效地防止因潮湿而引起的霉变，也可防止由潮湿而引起的变形，这对于较大规格的木材来说是非常有用的。

【实木地板】采用该技术处理落叶松和白松，其产品可用于实木地板，（白松需加压增密）可使生产企业获得一种成本低且性能良好的产品，其价位可与强化地板持平，非常适合我国的消费水平。

【实木家具】处理后的各树种木材均可用于实木家具的生产，由于这类木材的原料规格大，处理后不易变形，因此可避免使用指接板，其材料成本仅为硬杂木的二分之一至三分之一左右。