木材浸润性
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木材防腐的加压浸渍木材是常见的建筑和家具材料之一,但由于其易受虫蛀、腐烂和其他环境因素的影响,使其使用寿命大大降低。
为了解决这个问题,人们发现了一种有效的方法——加压浸渍。
本文将介绍木材防腐加压浸渍的原理、方法以及其在实际应用中的重要性。
一、原理加压浸渍是一种将防腐剂通过加压力使其渗透进木材内部结构的方法。
防腐剂一般由多种化学物质组成,如铜铬砷化合物、硼化合物等。
这些化学物质能够抑制真菌、细菌和昆虫的生长,防止木材腐烂和受损。
通过加压浸渍,防腐剂可以深入木材纤维中,有效地阻止了腐朽的发生。
二、方法加压浸渍的过程主要包括木材预处理、防腐剂处理和压力浸渍。
首先,木材需进行干燥处理,以保持其原始形状和质量。
然后,将木材浸入事先配置好的防腐剂溶液中。
在浸渍过程中,需要确保木材充分浸泡,使防腐剂能够均匀地渗透到木材内部。
最后,使用加压机将木材与防腐剂溶液一起置于密封的容器中,施加足够的压力使其渗透到木材各部分。
三、重要性加压浸渍是木材防腐的关键步骤,具有以下重要性:1. 增加木材的使用寿命:加压浸渍能够将防腐剂充分渗透到木材内部,避免了表面防腐效果不佳的问题。
这样可以有效地抑制真菌和其他致木材腐烂的微生物的生长,延长木材的使用寿命。
2. 提高木材的抗虫性能:加压浸渍可以使木材中的防腐剂分布均匀,有效地抑制了昆虫的侵袭。
木材中的化学物质能够对昆虫体内的呼吸和代谢产生影响,从而保护木材不受虫蛀的侵害。
3. 保护环境:加压浸渍的过程中,防腐剂能够最大限度地被木材吸收,减少了对环境的污染。
此外,使用经过防腐处理的木材可以减少木材的浪费,降低了对自然资源的需求。
4. 推动木材产业发展:木材防腐加压浸渍技术的应用,使得木材可用于更广泛的领域,如建筑、船舶和桥梁等。
这不仅为木材产业提供了新的发展机遇,还促进了经济可持续发展。
综上所述,木材防腐加压浸渍是保护木材免受腐烂和虫蛀侵害的重要方法。
通过充分浸泡木材,防腐剂能够渗透到木材的每个部分,延长其使用寿命,并提高其抗虫能力。
滴漆工艺原理滴漆工艺是一种常见的表面处理工艺,主要应用于金属、陶瓷、塑料等材料的表面涂装。
其原理是通过滴落液体漆料在材料表面形成一层均匀、光滑且耐久的涂层。
本文将介绍滴漆工艺的原理及其应用。
一、滴漆工艺原理滴漆工艺的原理主要涉及表面张力、浸润性和液滴形状等因素。
1. 表面张力表面张力是液体分子间相互作用引起的力,其大小决定了液体在固体表面上的分布。
在滴漆工艺中,液体漆料被滴入材料表面时,其分子会与材料表面相互作用,形成一层均匀的涂层。
表面张力越小,液滴在材料表面的分布越均匀。
2. 浸润性浸润性是指液体漆料在材料表面的扩展能力。
当液体漆料具有良好的浸润性时,可以更好地附着在材料表面,形成均匀的涂层。
浸润性与液体漆料的化学成分、表面张力和材料表面性质等因素有关。
3. 液滴形状液滴形状的变化会影响滴漆工艺的效果。
当液滴形状为圆球状时,液体漆料能够更好地均匀分布在材料表面上。
而当液滴形状不规则或扁平时,液体漆料的分布会不均匀,影响涂层的质量。
二、滴漆工艺的应用滴漆工艺广泛应用于各个领域,如汽车制造、电子产品、家具等。
1. 汽车制造在汽车制造过程中,滴漆工艺被用于车身涂装。
通过滴落液体漆料在车身表面,可以形成均匀、光滑的涂层,提高汽车的外观质量和耐久性。
2. 电子产品在电子产品制造中,滴漆工艺常用于电路板的防护涂层。
通过滴落液体漆料在电路板上,可以形成一层保护层,防止电路板受潮、氧化等损坏。
3. 家具制造在家具制造中,滴漆工艺常用于木制家具的表面涂装。
通过滴落液体漆料在木材表面,可以形成一层均匀、光滑的涂层,提高家具的外观质量和耐用性。
三、滴漆工艺的优势滴漆工艺相比其他涂装工艺具有以下优势:1. 均匀性:滴漆工艺可以形成均匀的涂层,保证涂装表面的质量。
2. 精确性:滴漆工艺可以精确控制液体漆料的滴落量,实现精细的涂装效果。
3. 节约成本:滴漆工艺相对于喷涂等涂装工艺来说,涂料的使用量更少,可以节约成本。
4. 环保性:滴漆工艺不产生飞溅和漂浮物,减少了对环境的污染。
影响木材渗透性的因素有
1. 木材本身的物种和结构:不同种类的木材具有不同的渗透性能力,一些木材有较高的渗透性,可以更快地吸收液体。
此外,木材的纤维结构和孔隙度也会影响其渗透性。
2. 木材的含湿率:木材的含湿率会影响其渗透性。
干燥的木材有较高的渗透性,而湿润的木材则较难渗透。
3. 温度和湿度:温度和湿度会影响木材的渗透性。
较高的温度和湿度可以增加木材吸收液体的速度。
4. 液体的性质和浓度:液体的性质和浓度也会影响木材的渗透性。
某些液体具有较高的渗透性,而高浓度的液体可能更难渗透木材。
5. 压力和时间:应用压力和延长时间可以提高液体渗透木材的效果。
压力可以帮助推动液体进入木材纤维和孔隙中。
6. 物理和化学处理:一些物理和化学处理可以改变木材的渗透性。
例如,通过热处理、切割或蒸汽处理,可以改变木材的结构,从而影响其渗透性。
以上是一些可能影响木材渗透性的因素,具体情况可能会因木材种类和处理方式而有所不同。
林业工程学报,2021,6(1):178-183JournalofForestryEngineeringDOI:10.13360/j.issn.2096-1359.201912026收稿日期:2019-12-20㊀㊀㊀㊀修回日期:2020-09-16基金项目:国家重点研发计划(2017YFB1303904,2017YFB1303901)㊂作者简介:路周,男,研究方向为生物质材料科学与工程㊂通信作者:刘元,男,教授㊂E⁃mail:liuyuan601220@163.com水性树脂底漆对木材表面润湿性的影响路周1,胡进波1,张默涵1,苌姗姗1,刘元1∗,郑磊2,李贤军1(1.中南林业科技大学材料科学与工程学院,长沙410004;2.希美埃(芜湖)机器人技术有限公司,安徽芜湖241000)摘㊀要:水性树脂底漆对木材表面润湿性能的影响是决定木器涂装质量的关键因素㊂为了给木器水性漆涂装提供基本依据,选择松木㊁杉木㊁橡木㊁奥古曼和非洲紫檀5种木材,研究水性丙烯酸树脂底漆㊁水性丙烯酸改性聚氨酯底漆㊁双组分水性丙烯酸树脂对其表面润湿性能的影响㊂采用正交试验设计方案,以漆种㊁底漆质量分数㊁树种和干磨砂纸粒度为影响润湿性的因素,分别研究水性树脂底漆在木材弦㊁径切面的接触角大小和5种木材弦㊁径切面的孔槽比,分析影响木材表面润湿性的因素及原因㊂结果表明:4个因素水平中,底漆质量分数和漆种对木材表面润湿性的影响非常显著,树种对其影响显著,干磨砂纸粒度对其无显著影响;5种木材径切面的孔槽比高于弦切面,针叶材弦㊁径切面的孔槽比高于阔叶材,径切面的润湿性优于弦切面,针叶材表面润湿性优于阔叶材;此外,单组分水性树脂底漆在5种木材弦㊁径切面的润湿性优于双组分水性树脂底漆㊂因此,在木器水性漆高质量涂装中,对于不同木材种类应该选择合适的水性涂料及最优质量分数,才能保证涂装中底漆良好的质量㊂关键词:表面润湿性;正交试验;水性树脂底漆;涂饰性能中图分类号:S781㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(OSID):文章编号:2096-1359(2021)01-0178-06Researchonwettabilityofwoodsurfacewithwaterborne⁃resinprimingpaintLUZhou1,HUJinbo1,ZHANGMohan1,CHANGShanshan1,LIUYuan1∗,ZHENGLei2,LIXianjun1(1.CollegeofMaterialsScienceandEngineering,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004,China;2.CMA(Wuhu)RoboticsCo.Ltd.,Wuhu241000,Anhui,China)Abstract:Thewettabilityofwaterborne⁃resinprimertothewoodsurfaceisakeyfactorthatdeterminesthequalityofwoodcoatings.Inordertoprovidethebasistheoryforwater⁃basedcoating,fivekindsofwoodspecies,pine,fir,oak,okumanandAfricanredsandalwood,wereselectedtostudytheinfluenceofwaterborneacrylicresinprimer,waterborneacrylicmodifiedpolyurethaneprimerandtwo⁃componentwaterborneacrylicresinonthesurfacecoatingperformance.Inthisstudy,theorthogonalexperimentaldesignwasusedtostudythecontactangleofwaterborne⁃resinprimeronwoodtangentialandradialsectionsandtheholegrooveratiooffivekindsofwoodtangentialandradialsec⁃tions,andtheinfluencingfactorsandreasonsofthewettabilityofwoodsurface.Theresultsshowedthat,inthefourfactors,primerconcentrationandpaintspecieshadasignificantimpactonthewettabilityofwoodsurface,treespecieshadimpactonit,andthesurfaceroughnesshadnosignificantimpactonit;theholegrooveratiosoffivekindsofwoodradialsectionswerehigherthanthatoftangentialsection,theholegrooveratiosofsoftwoodtangentialandra⁃dialsectionswerehigherthanthatofhardwood;thewettabilityofradialsectionwasbetterthanthatoftangentialsec⁃tion,andthewettabilityofsoftwoodsurfacewasbetterthanthatoftangentialsection.Inaddition,thewettabilityofonecomponentwaterborne⁃resinprimeronthetangentialandradialsectionoffivekindsofwoodwasbetterthanthatofthetwo⁃componentwaterborne⁃resinprimer.Therefore,inthehigh⁃qualitycoatingofwoodwaterbornepaint,theappropriatewaterbornepaintandtheoptimalconcentrationshouldbeselectedfordifferenttypesofwoodtoensurethegoodqualityofprimerforthecoating.Keywords:surfacewettability;orthogonaltest;water⁃basedcoatings;finishingperformance㊀㊀随着人们生活水平的提高,兼具实用性与装饰性的木器产品越来越受到消费者的欢迎,特别是经过精美涂饰的木器,近年来在家居市场占比较高㊂经过不同切割方式的木材呈现形态各异的美丽花㊀第1期路周,等:水性树脂底漆对木材表面润湿性的影响纹,但这些自然花纹需要经过着色和涂装才能更清晰显现,才能更具立体感和触摸感[1-3]㊂随着科技的进步,人们对环保呼声的越来越高,水性涂料因其本身具有无色无味㊁绿色环保㊁低黏快干㊁高固含量㊁成本低等优点越来越受到企业和消费者的广泛关注[4]㊂然而到目前为止,水性涂料在木质材料的使用上还存在一些问题,如水性漆涂装对木材表面整洁度要求高㊁水性漆进入木材浅表面致涂膜干燥能量需求高㊁水性涂膜耐水性差等[5-6],这些问题都可能与水性涂料在木材表面的渗透性有直接关系㊂木器涂料按照施工的先后顺序,通常可分为底漆和面漆㊂底漆可认为是木材与面漆之间的过渡层,能增强涂层和木材之间的附着力,防止面漆渗透到木材孔隙影响漆膜的平整㊁美观㊂因此,底漆在木材表面的润湿性就非常重要,润湿性好则渗透性越好,涂料与木材形成的胶钉就越多,能够使其在木材表面形成一层均匀连续的漆膜,增强下一道面漆工序的层间附着力[7-8]㊂通常对于木器制品而言,木材表面润湿性能用底漆树脂与木材形成的接触角来衡量,用以观察和分析底漆在木材表面润湿铺展及黏附的难易程度和效果,是木材界面中最重要的参数之一[9-10]㊂对于水性漆涂装,研究木材表面水性树脂底漆润湿特性,可为改善木材表面加工性能及与其他材料的界面相容性等提供依据㊂为了研究水性树脂底漆与木材表面的润湿性,选取不同树种㊁不同类型的水性树脂底漆㊁底漆质量分数㊁干磨砂纸粒度4个影响木材接触角的因素,采用L25(56)正交表进行正交试验,分析判定影响水性树脂底漆在弦切板和径切板表面润湿性的因素;通过定量表征不同树种㊁不同板材表面细胞孔槽特性进一步证实其接触角的差异性根源,也为进一步探究不同树脂类型的水性树脂底漆在不同实木弦切面㊁径切面湿润性,以及为更好地完成木制品水性漆涂装提供基础技术依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀试验材料试验材料:马尾松(Pinusmassoniana)㊁杉木(Cunninghamialanceolata)㊁白橡(Quercusalba)㊁奥古曼(Aucoumeaklaineana)和非洲紫檀(Pterocarpussoyauxii)5种木材的弦㊁径切板㊂试材放置于恒温恒湿箱中,并将含水率调整为12%㊂水性底漆:单组分水性丙烯酸树脂底漆(以下简称 MWD111 )㊁单组分水性丙烯酸改性聚氨酯底漆(以下简称 MWD311 )㊁双组分水性丙烯酸树脂底漆(以下简称 NHDD01A ),市购某品牌产品㊂辅助材料:600目(23μm)㊁360目(75μm)㊁180目(95μm)干磨砂纸㊂1.2㊀仪器设备与主要试剂滑走式切片机,NikonM568E光学显微镜,OCA15Plus视频光学接触角测定仪,1%番红染液,无水乙醇,加拿大中性树胶㊂1.3㊀试验方法1.3.1㊀木材表面接触角测定将5种木材弦㊁径切板制成规格为60mmˑ20mmˑ20mm的试件,试件无缺陷㊂分别用600目㊁360目㊁180目的砂纸打磨试件表面,直到木粉不粘砂纸为止㊂将3种水性树脂底漆和水依次配制成底漆质量分数分别为60%,70%,80%,90%,100%的水性树脂底漆㊂根据树种(A)㊁干磨砂纸粒度(B)㊁底漆种类(C)㊁底漆质量分数(D)4种因素,采用L25(56)正交表进行正交实验,用接触角测定仪测量底漆涂料在木材表面的接触角大小㊂正交试验的因素水平见表1㊂表1㊀木材表面润湿性影响因素水平Table1㊀Woodsurfacewettabilityinfluencefactorsandlevels编号树种干磨砂纸粒度/目底漆种类底漆质量分数/%1松木原始NHDD01A1002杉木180MWD311903奥古曼360MWD111804白橡600NHDD01A705非洲紫檀360MWD311601.3.2㊀显微观察与表面孔槽比测定木材弦㊁径切面的孔槽比是指弦㊁径切面上孔槽面积占弦㊁径切面总面积的百分数㊂孔是指木材弦切面射线薄壁细胞因横向平剖而形成的凹孔结构㊂槽是指木材弦㊁径切面上轴向管胞㊁轴向薄壁组织㊁木纤维㊁导管㊁射线薄壁细胞因纵向平剖而形成的凹槽结构㊂将规格为10mmˑ10mmˑ10mm的5种木材971林业工程学报第6卷小块水煮至下沉,用滑走式切片机在5种木材弦㊁径切面分别切下厚度为10 15μm的切片,用加拿大中性树胶进行封固制成永久切片[11];将切片置于光学显微镜下随机选取30个点观察并成像,将获得的木材弦㊁径切面图像导入imageproplus图像处理软件,通过标记弦㊁径切面的孔槽位置,计算孔槽面积值(sum)即S1,之后计算图像总面积S2㊂各个切面孔槽面积(S1)和全部图像面积(S2)的比值(N),即为木材弦㊁径切面的孔槽比[12]㊂2㊀结果与分析图1㊀不同因素水平木材接触角大小Fig.1㊀Woodcontactangleunderdifferentfactors2.1㊀5种木材表面润湿性影响因素分析2.1.1㊀正交试验极差分析根据正交试验结果进行极差分析,结果见表2㊂由表2可知,5种木材弦㊁径切面的表面润湿性受水性树脂底漆质量分数的影响最为显著,影响润湿性的主次因素依次为D(底漆质量分数)㊁C(底漆种类)㊁A(树种)㊁B(干磨砂纸粒度)㊂影响水性树脂底漆渗透㊁润湿性最主要的因素是涂料的黏稠度,水性树脂底漆质量分数越低黏稠度越低,底漆越容易均匀渗透到木材表面的孔槽结构中,黏稠度与底漆本身关系密切,即受影响于底漆质量分数和种类[13]㊂此外,水性树脂底漆相对分子量的大小(即底漆种类)和木材表面孔槽结构的大小(即树种)也是制约水性树脂底漆能否均匀渗透到孔槽结构的关键[12],但木材表面经不同粒度的干磨砂纸打磨后,不能从根本上改变木材表面整体的孔槽大小结构和切面孔槽面积占比,因此,对水性树脂底漆润湿性的影响不显著㊂表2㊀木材表面润湿性影响因素正交实验极差值Table2㊀Factorsinfluencingwoodsurfacewettabilitybasedonorthogonalexperiment切面因素极差值树种(RA)干磨砂纸粒度(RB)底漆种类(RC)底漆质量分数(RD)径切面13.072.9927.5235.11弦切面16.902.3129.0141.67㊀㊀不同因素水平下木材接触角大小情况见图1㊂整体而言,木材径切面的接触角小于弦切面,径切面的润湿性优于弦切面㊂从4个单一因素比较来看,如图1a所示,水性树脂底漆固含量越高,黏稠度越高,越易堵塞孔槽结构,使得水性树脂底漆在木材表面的接触角增大,润湿性减弱㊂虽然木材表面润湿性随着水性树脂底漆质量分数的增加而逐渐减弱,但是在涂装工艺方面,不同的水性树脂底漆质量分数只有控制在一定范围内才能保证后期的漆膜干燥质量,因此具体的水性树脂底漆的最佳质量分数值要根据后期漆膜的干燥质量综合考虑㊂图1b中单组分的水性树脂底漆和双组分的水性树脂底漆相比,单组分水性树脂底漆的润湿性更好,这与水性树脂底漆中树脂的分子量和木材表面孔槽大小有关,单组分水性树脂底漆的相对分子质量较小,更容易进入木材表面的孔槽结构,从而使润湿性能更佳;图1c所示,5种木材中针叶材的润湿性要优于阔叶材,杉木表面的润湿性最好,白橡的081㊀第1期路周,等:水性树脂底漆对木材表面润湿性的影响润湿性最差;图1d所示5种木材弦㊁径切面经180目砂纸打磨后的润湿性能最好,干磨砂纸粒度对木材表面润湿性影响不显著㊂2.1.2㊀正交试验方差分析对正交试验的结果进行了直观的极差分析,其优点是简单㊁直观㊁计算量较小,便于普及和推广,对于生产实际中的一般问题用直观分析法能够得到很好的解决[14]㊂但极差分析法不能估计试验过程中以及试验结果测定中必然存在的误差大小,因而不能真正区分某因素水平所对应的试验结果的差异究竟是由于水平的改变引起的,还是由于试验误差引起的㊂除此之外,极差分析对影响试验结果的各因素的重要程度不能给出精确的数量估计,也不能提供一个标准来考察㊁判断因素对试验结果的影响是否显著㊂因此,直观分析法得到的结论不够精确㊂为了进一步验证试验结果的准确性,根据树种(A)㊁干磨砂纸粒度(B)㊁底漆质量分数(C)㊁底漆种类(D)4种因素,对试验结果进行了进一步的方差分析,结果对比F值分布表得出:F0.01>FA>F0.05;FB<F0.05;FC>F0.01;FD>F0.01,具体如表3㊁表4所示㊂表3㊀木材径向表面润湿性影响因素正交试验方差分析Table3㊀Woodradialsurfacewettabilityinfluencefactororthogonaltestvarianceanalysisresults方差来源偏差平方和自由度平均偏差平方和(方差)F值临界值F显著性A572.004143.005.10∗B28.1447.04--C4064.5141016.1336.225.41∗∗D3531.584882.8931.47∗∗误差336.661228.05总和8532.8828304.75表4㊀木材弦向表面润湿性影响因素正交试验方差分析Table4㊀Woodtangentialsurfacewettabilityinfluencefactororthogonaltestvarianceanalysisresults方差来源偏差平方和自由度平均偏差平方和(方差)F值临界值F显著性A1121.124280.285.61∗B14.1643.54--C3694.604923.6518.485.41∗∗D5016.8641254.2125.10∗∗误差599.721249.98总和10446.4528373.09a)松木径切面;b)松木弦切面;c)杉木径切面;d)杉木弦切面;e)奥古曼径切面;f)奥古曼弦切面;g)白橡径切面;h)白橡弦切面;i)非洲紫檀径切面;j)非洲紫檀弦切面㊂图2㊀5种木材弦㊁径切面微观结构Fig.2㊀Microimagesofwoodtangentialandradialsections㊀㊀由表3㊁表4分析可知,根据F值大小,判断出影响木材表面润湿性因素的主次顺序是:底漆质量分数㊁底漆种类㊁树种㊁干磨砂纸粒度㊂底漆质量分数和底漆种类对试验影响非常显著,树种对试验影响显著,干磨砂纸粒度对实验影响不显著㊂进一步验证了极差分析结果㊂2.2㊀5种木材表面孔槽比2.2.1㊀微观构造5种木材弦㊁径切面显微构造见图2㊂从图2可以看出,松木和杉木的纤维管胞分布均匀,单列较宽,平均宽度为30 65μm,为粗结构,管胞纵剖面孔宽槽深;木射线为单列,少至中,高2 14个细181林业工程学报第6卷胞,射线薄壁细胞水平壁薄,纹孔较多;管胞内纹孔清晰可见,管胞与射线薄壁细胞之间存在交叉场纹孔㊂奥古曼㊁白橡㊁非洲紫檀3种阔叶材的木纤维排列致密,单列较窄,平均宽度为10 40μm,腔小而壁厚;奥古曼木射线为多列木射线,射线类型为异性Ⅲ型,导管内纹孔清晰可见,导管壁上纹孔排列为互列纹孔;白橡和非洲紫檀为单列木射线,高5 14个细胞,且导管内部含有丰富的侵填体㊂松木㊁杉木是国内典型的木器用针叶材,白橡是典型的欧美进口材,而奥古曼和非洲紫檀是典型的非洲进口材㊂从5种具有代表性的木材微观图像整体对比(图2)可发现,针叶材(松木㊁杉木)弦㊁径切面管胞形成的管槽面积大于阔叶材(奥古曼㊁白橡㊁非洲紫檀)弦㊁径切面细胞形成的管槽面积,且针叶材的管胞细胞壁明显很薄,整体厚度小于阔叶材细胞壁㊂2.2.2㊀弦㊁径切面孔槽比利用imageproplus图像处理软件计算木材弦㊁径切面的孔槽比,结果见表5㊂5种木材弦切面的孔槽比由高到低依次是松木㊁杉木㊁奥古曼㊁非洲紫檀㊁白橡,而径切面的孔槽比由高到低依次是杉木㊁松木㊁奥古曼㊁非洲紫檀㊁白橡㊂整体而言,5种木材径切面的孔槽比要高于弦切面,原因是木材弦切面存在射线薄壁细胞因横向平剖形成的凹孔结构,凹孔结构相对于凹槽结构壁腔比相对较小,从而导致木材径切面的孔槽比要高于弦切面㊂这也验证了上述正交试验结果中径切面的润湿性要优于弦切面,主要原因是径切面的孔槽比要高于弦切面,使得水性树脂底漆更易渗透到木材表面的孔槽结构中,从而导致径切面的润湿性要优于弦切面㊂表5㊀5种木材弦㊁径切面孔槽比Table5㊀Holegrooveratiooftangentialandradialsectionsoffivekindsofwoodspecies树种孔槽比/%弦切面径切面杉木㊀㊀65.3773.69松木㊀㊀66.6672.85非洲紫檀31.9436.84奥古曼㊀37.7741.46白橡㊀㊀14.5818.21㊀㊀5种木材中针叶材(松木㊁杉木)的孔槽比明显高于阔叶材(奥古曼㊁白橡㊁非洲紫檀)㊂从微观图像上来看,针叶材轴向管胞的长和宽大于阔叶材木纤维,且针叶材的纤维管胞细胞壁厚度小于阔叶材木纤维,并且阔叶材弦切面木射线横向平剖形成的凹孔结构的数量也多于针叶材,因此针叶材弦㊁径切面的壁腔比大于阔叶材,从而导致针叶材的孔槽比高于阔叶材,其润湿性也优于阔叶材,而白橡和非洲紫檀导管内的侵填体堵塞孔槽,也是减弱其表面润湿性的原因[15]㊂3㊀结㊀论通过正交试验,采用极差和方差分析法对影响木材表面润湿性因素进行分析,并结合5种木材的微观图像和木材弦㊁径切面的孔槽比,对原因进一步解释说明㊂综合分析主要得到以下结论:1)根据极差RD>RC>RA>RB,表明影响木材表面润湿性能的因素主次顺序依次为水性树脂底漆质量分数㊁水性树脂底漆种类㊁树种㊁干磨砂纸粒度,并用方差分析法进一步验证了其正确性,2种分析方法结果一致,即底漆质量分数和底漆种类对木材表面润湿性影响非常显著,树种对试验影响显著,干磨砂纸粒度对润湿性影响不显著㊂2)5种木材径切面的孔槽比高于弦切面,针叶材弦㊁径切面的孔槽比高于阔叶材,从而导致径切面的润湿性优于弦切面,针叶材的润湿性优于阔叶材;单组分水性树脂底漆和双组分水性树脂底漆相比,单组分水性树脂底漆的润湿性更好㊂参考文献(References):[1]吕九芳,吴智慧,廖晓梅.木材花纹美学图案的设计及其应用研究[J].家具与室内装饰,2011(10):106-107.LYUJF,WUZH,LIAOXM.Theaestheticpatterndesignofwoodgraininganditsapplicationresearch[J].Furniture&InteriorDecoration,2011(10):106-107.[2]孟陶陶,吴义强,罗建举.悬铃木树皮美学图案分析及应用研究[J].林业工程学报,2018,3(1):141-147.DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.2018.01.023.MENGTT,WUYQ,LUOJJ.AestheticpatternanalysisandapplicationofPlatanusacerifoliabark[J].JournalofForestryEn⁃gineering,2018,3(1):141-147.[3]何拓,罗建举.20种红木类木材颜色和光泽度研究[J].林业工程学报,2016,1(2):44-48.DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.2016.02.008.HET,LUOJJ.Studyonthecolorandlusteroftwentyspeciesofrosewood[J].JournalofForestryEngineering,2016,1(2):44-48.[4]常晓雅,黄艳辉,高欣,等.浅述水性木器涂料的研究进展[J].林产工业,2016,43(3):11-15.DOI:10.3969/j.issn.1001-5299.2016.03.003.CHANGXY,HUANGYH,GAOX,etal.Briefintroductiononthedevelopmentofwaterborne⁃basedwoodpaint[J].ChinaForestProductsIndustry,2016,43(3):11-15.[5]闫小星,钱星雨,张岱远,等.环氧生漆在水曲柳木材上的涂饰工艺研究[J].林产工业,2018,45(1):27-29,52.DOI:10.19531/j.issn1001-5299.201801006.281㊀第1期路周,等:水性树脂底漆对木材表面润湿性的影响YANXX,QIANXY,ZHANGDY,etal.Researchoncoatingprocessofepoxynaturallacqueronash[J].ChinaForestProductsIndustry,2018,45(1):27-29,52.[6]龙彩凤,宋小川.板木家具底着色涂饰工艺的技术控制[J].林产工业,2016,43(12):35-37.DOI:10.3969/j.issn.1001-5299.2016.12.008.LONGCF,SONGXC.Technologycontrolonbottomcolorfin⁃ishingprocessforplatewoodfurniture[J].ChinaForestProductsIndustry,2016,43(12):35-37.[7]ZIGLIOAC,SARDELAMR,GONÇALVESD.Wettability,surfacefreeenergyandcellulosecrystallinityforpinewood(Pinussp.)modifiedwithchilipepperextractsasnaturalpre⁃servatives[J].Cellulose,2018,25(10):6151-6160.DOI:10.1007/s10570-018-2007-9.[8]秦志永,莫柳婷,卢禹彤,等.大果紫檀表面润湿渗透方程的构建与计算比较[J].中南林业科技大学学报,2019,39(2):101-107.DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2019.02.016.QINZY,MOLT,LUYT,etal.ConstructionandcalculationofsurfacewettingandpermeationequationofPterocarpusmacro⁃carpusKurz[J].JournalofCentralSouthUniversityofForestry&Technology,2019,39(2):101-107.[9]秦志永,廖木荣,张一甫,等.基于接触角的木材表界面润湿特性研究现状及问题分析[J].北华大学学报(自然科学版),2019,20(2):249-255.DOI:10.11713/j.issn.1009-4822.2019.02.023.QINZY,LIAOMR,ZHANGYF,etal.Woodinterfaceandsurfacewettabilitybasedoncontactanglemethod[J].JournalofBeihuaUniversity(NaturalScience),2019,20(2):249-255.[10]沈慧芳,罗文凤,朱延安.N⁃羟乙基丙烯酰胺交联改性核壳苯丙乳液的制备及涂膜性能[J].高分子材料科学与工程,2017,33(6):12-17.DOI:10.16865/j.cnki.1000-7555.2017.06.003.SHENHF,LUOWF,ZHUYA.PreparationandfilmpropertiesofN⁃hydroxyethylamidecrosslinkedcore⁃shellstyrene⁃acrylateemulsion[J].PolymerMaterialsScience&Engineering,2017,33(6):12-17.[11]于朝阳,苌姗姗,胡进波,等.百叶窗用椴木解剖构造及主要物理力学性能[J].林业工程学报,2019,4(3):159-164.DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.2019.03.024.YUZY,CHANGSS,HUJB,etal.StudyonthemainphysicalandmechanicalpropertiesofTiliasp.usedforshutters[J].JournalofForestryEngineering,2019,4(3):159-164.[12]PANS,KUDOM.Segmentationofporesinwoodmicroscopicim⁃agesbasedonmathematicalmorphologywithavariablestructuringelement[J].ComputersandElectronicsinAgriculture,2011,75(2):250-260.DOI:10.1016/j.compag.2010.11.010.[13]WANGYY,QIUFX,XUBB,etal.Preparation,mechanicalpropertiesandsurfacemorphologiesofwaterbornefluorinatedpol⁃yurethane⁃acrylate[J].ProgressinOrganicCoatings,2013,76(5):876-883.DOI:10.1016/j.porgcoat.2013.02.003.[14]刘瑞江,张业旺,闻崇炜,等.正交试验设计和分析方法研究[J].实验技术与管理,2010,27(9):52-55.DOI:10.3969/j.issn.1002-4956.2010.09.016.LIURJ,ZHANGYW,WENCW,etal.Studyonthedesignandanalysismethodsoforthogonalexperiment[J].ExperimentalTechnologyandManagement,2010,27(9):52-55.[15]姜笑梅,张立非,周崟.国产阔叶树材导管中侵填体和树胶的研究[J].林业科学,1995,31(2):155-159.JIANGXM,ZHANGLF,ZHOUY.AstudyontylosesandgumsinthevesselsofChinesehardwood[J].ScientiaSilvaeSini⁃cae,1995,31(2):155-159.(责任编辑㊀田亚玲)381。
木材加压浸渍实验总结引言:木材作为一种常见的建筑材料,具有一定的结构和性能,但在某些情况下,其性能可能无法满足需求。
为了增强木材的性能,提高其耐久性和防腐能力,我们进行了木材加压浸渍实验。
本文旨在总结该实验的目的、方法和结果,并对实验的意义进行探讨。
一、实验目的:本次实验的目的是通过加压浸渍的方法,将防腐剂充分渗透到木材内部,提高木材的防腐性能和耐久性。
通过实验,我们希望验证加压浸渍方法对木材性能的改善效果,并为木材的应用提供科学依据。
二、实验方法:1. 实验材料准备:选取一定尺寸和湿度的木材样品,以及具有防腐功能的浸渍剂。
2. 实验步骤:(1)将木材样品放入加压浸渍装置中,并确保木材完全浸没在浸渍剂中。
(2)调节装置压力,使浸渍剂能够充分渗透到木材内部。
(3)保持一定的浸渍时间,以确保浸渍剂充分渗透到木材内部。
(4)取出浸渍后的木材样品,进行性能测试。
三、实验结果:通过对浸渍后的木材样品进行性能测试,我们得到了以下实验结果:1. 防腐性能提升:浸渍后的木材样品在抗腐蚀能力上明显优于未浸渍的样品。
经过一段时间的暴露,浸渍后的木材样品仍然保持较好的防腐性能。
2. 耐久性提高:浸渍后的木材样品在长期使用和恶劣环境下的耐久性方面表现出色。
相比未浸渍的木材,其寿命大幅延长。
3. 结构性能保持:浸渍过程对木材的结构性能影响较小,木材的强度和稳定性基本保持不变。
四、实验意义:1. 提高木材的防腐性能和耐久性,延长其使用寿命,降低维护成本。
2. 解决木材在特殊环境和工程中易受侵蚀和损坏的问题,提高木材的适用性和可靠性。
3. 推动木材加工与利用技术的发展,提高木材产业的经济效益和环境效益。
结论:通过木材加压浸渍实验,我们验证了该方法对提高木材的防腐性能和耐久性的有效性。
浸渍后的木材样品在防腐性能、耐久性和结构性能方面表现出色。
该实验结果对于木材的应用和木材产业的发展具有重要意义。
今后,我们可以进一步优化浸渍工艺,探索更加高效和环保的木材加工方法,为木材的应用提供更多可能性。
木头的亲水性与温润质感,让它更有生命力木头的亲水性与温润质感,让它更有生命力
树木,是有生命力的
木
根据品种与生长环境的不同
有自身独特的肌理
木
木材质做的东西,因其本身肌理的不同,也会有不同的节奏。
不高冷触摸感强的木质手串,也一直是文人墨客的喜爱之物。
木
没有金属的冰冷,玻璃瓷器的易碎,木头的亲水性与温润质感,让它与其他材质比起来更有生命力。
木
当然,木质的东西好看,保养更为重要。
以下几条保养方法,帮助你更好的使用手中的木质餐具等产品。
木
1、清洁,用专用的木质清洁剂,或清洁后迅速擦干。
2、除尘,请使用浸湿后拧干的棉布。
木
3、初次使用表明可涂抹色拉油等。
4、木具的耐热性一般较差,所以在开始使用时不要放太烫的食物。
木
5、不要装入食物一起放入冰箱冷藏,冷藏室会很干燥,且不要让食物长期残留表面。
木。
常用木材的材积表与木材吸湿性的关系在建筑、家具制造和艺术设计等领域中,木材是一种常用的材料。
了解木材的性质对于选择合适的木材,以及正确使用和保养木材十分重要。
本文将探讨常用木材的材积表与木材吸湿性的关系,以及对于不同湿度环境下的处理方法。
一、常用木材的材积表1. 欧洲白杨欧洲白杨是一种常见的木材,具有轻质和均匀的纹路特点。
它的材积密度大约在300-400千克/立方米之间。
由于其材积密度较低,欧洲白杨的强度和耐久性相对较低,通常适用于室内家具和装饰品制造。
2. 橡木橡木是一种坚固耐用的木材,也是常用的室内家具材料。
它的材积密度通常在600-900千克/立方米之间。
橡木拥有良好的抗震性能和抗腐蚀性能,因此在建筑结构中也广泛使用。
3. 黑胡桃木黑胡桃木是一种质量高、环境适应性强的木材。
它的材积密度可以达到700-900千克/立方米。
黑胡桃木纹理美观,耐久性强,适用于家具、地板和艺术品等制作。
4. 松木松木是一种常见的建筑材料,它的材积密度一般在400-600千克/立方米之间。
松木具有良好的绝缘性能和隔热性能,因此常用于房屋的外墙和屋顶。
此外,松木还是制作家具和木制品的理想选择。
二、木材吸湿性的关系木材是一种吸湿性材料,它的吸湿性与材积密度有一定的关系。
一般来说,材积密度较小的木材吸湿性较高,材积密度较大的木材吸湿性较低。
当木材暴露在湿度较高的环境中时,木材会吸收周围空气中的水分,导致木材发生膨胀。
相反,当木材暴露在湿度较低的环境中时,木材会失去部分水分,导致木材发生收缩。
这种湿度引起的膨胀和收缩可能会导致木材弯曲、开裂或变形。
为了避免木材吸湿性引起的问题,我们可以采取以下措施:1. 控制湿度:在室内环境中,保持适宜的湿度有助于减少木材吸湿和干燥。
使用空调、加湿器或除湿器等设备可以帮助控制湿度。
2. 避免长时间暴露:避免将木材暴露在极端潮湿或干燥的环境中,可以减少木材吸湿性引起的问题。
对于室外使用的木材,涂刷合适的保护剂可以增加木材的耐久性和防潮性能。
密实化木材密实化木材(压缩木)是由轻质木材通过热压处理而制成的一种质地坚硬、密度大、力学强度高的强化处理材料。
木材密实化处理主要包括:普通压缩木、压缩整形木、表面密实化木材。
普通压缩木:是木材不经过任何特殊的处理直接压缩而成。
为了便于压缩,需要增加木材的塑性,一般是将木材进行加热、加湿(通常称水热处理),在水的增塑作用和热的软化(特别是木素的软化)作用下,才能成功的进行压缩。
(加水软化,使得水分子在三大组分中起润滑作用,防止应力集中,木质素140℃塑化,使得不回弹) 工艺流程:软化横向压缩高温处理冷却出料压缩整形木:是应用木材可塑化原理,加热处理木材使之塑化后,经过压缩整形处理,使木材从原木状态直接加工而成的方形、多边形木材。
工艺流程:软化横向压缩定型冷却出料(区别法一,法一加水软化,法二直接加热软化)表面密实化木材:集中在需要硬度和强度的表层进行了密实强化处理,未压密的部分仍保持较低的密度,整体木材体现很高的强重比和利用效率。
木材的塑性:当施加于木材的应力在其弹性限度以内时,去除外力后变形将完全恢复,即木材恢复到原来的尺寸,此即木材的弹性。
当应力超过木材的弹性限度时,去除外力后,木材会残留一个当前不能恢复的变形,这个变形称为塑性变形,这一性质称为塑性。
木材的塑性随含水率的增大而增大,但当温度在0℃以下,木材细胞腔内所含水分结冰后使其塑性降低。
木材的塑性随着温度的升高而增大,其影响比含水率的作用要明显,这种性质被称为热塑性。
木材是一种弹性-塑性体,其各个成分纤维素、半纤维素和木素均具有玻璃态转变温度。
若给予木材一定的水分和温度,就可发生玻璃态转化过程,其机械性质迅速发生变化,即塑性明显增加而弹性下降。
木材软化的机理:木材软化主要受水分和温度的影响,在低温情况下,纤维素主链的微布朗运动被冻结为玻璃态,随着温度的上升,分子间产生自由运动间隙,纤维素主链开始由微布朗运动转移到高弹态,此时,施加很小的力即能产生极大的变形。
木材的吸湿与释放水分特性木材作为一种常见的建筑材料和家具原材料,其吸湿与释放水分特性对于它的质量和使用寿命具有重要影响。
本文将就木材的吸湿和释放水分的原理、影响因素和应对措施进行探讨,并提出一些有效的保护木材免受潮湿环境侵害的建议。
一、吸湿与释放水分的原理木材可以吸湿和释放水分是因为其组织结构中的纤维和细胞壁具有吸附水分的能力。
当周围空气中的相对湿度高于木材的含湿量时,木材会吸收空气中的水分,使自身含湿量增加。
而当周围环境的相对湿度低于木材的含湿量时,木材会释放出含湿量,以达到湿度平衡的状态。
二、影响木材吸湿与释放水分的因素1. 温度:温度是影响木材吸湿与释放水分的重要因素。
温度较高时,木材的吸湿速度会增加,释放水分速度也会加快。
2. 相对湿度:相对湿度是指空气中水汽含量与该温度下饱和水汽含量的比值。
相对湿度越高,木材吸湿的能力就会增强,相对湿度越低,则木材变干的速度越快。
3. 季节变化:季节的变化会带来环境湿度的差异,从而影响木材的吸湿与释放水分的过程。
夏季潮湿,木材吸湿较多;冬季干燥,木材释放水分速度较快。
4. 木材的品种与结构:不同种类的木材具有不同的吸湿与释放水分特性,例如一些木材的纹理疏松,比如杨木,相对于纹理紧密的木材,如橡木,吸湿速度较快。
三、应对木材吸湿与释放水分的措施1. 防潮处理:对于需要长时间存储或暴露在潮湿环境中的木材,可以采取防潮处理措施,如使用防潮剂、涂刷防水涂料等,以减少木材吸湿和腐朽的风险。
2. 控制环境湿度:在木材的存放或使用环境中,可以通过控制空气湿度的方法来减少木材的吸湿和变形的可能性,例如使用除湿机或湿度调节器。
3. 适当干燥:在适宜温度和相对湿度的条件下,可以使用适当的干燥方法,如使用风扇或加热器等,加速木材的释放水分过程,防止木材受潮。
4. 使用合适的木材类型:根据使用环境和需要,选择合适的木材类型。
例如,在需要长时间暴露在外部环境的情况下,可以选择具有良好耐久性和防腐性能的木材。
木材渗透性及其物理改善方法研究进展木材是一种常见且重要的建筑材料,其广泛应用于家具、地板、结构等领域。
然而,由于木材的渗透性差,容易吸湿和渗水,导致容易腐朽、弯曲、变形等问题,影响了其使用寿命和性能。
为了解决这一问题,研究人员一直致力于探索木材渗透性及其物理改善方法,以提高木材的耐久性和使用性能。
木材的渗透性是指木材中纤维和孔隙的排列形式和尺寸分布,决定了木材对水分和气体的吸附、流通和排泄能力。
常见的木材渗透性问题包括毛细管作用、纤维状细胞的柱间区域和孔隙的存在。
这些问题导致了木材吸湿和渗水性的增加,进而引发腐朽、虫害、热胀冷缩等现象。
为了改善木材的渗透性问题,研究人员提出了一系列物理改善方法。
其中,最常用的方法是压力处理和真空吸入处理。
压力处理是通过将木材置于被浸泡在渗透剂中的加压容器中,利用高压力将渗透剂迫入木材内部,改变木材的结构和性能。
真空吸入处理则是将木材包装在渗透剂中,并在真空条件下进行处理,通过压力差将渗透剂吸入木材内部,以改善渗透性。
此外,研究人员还尝试了其他物理改善方法,包括热处理、冷冻处理和超声波处理。
热处理通过将木材暴露在高温条件下,改变木材的纤维结构,减少毛细管的存在,从而提高渗透性。
冷冻处理则是将木材置于低温条件下,通过水分的冻结和解冻来改善渗透性。
超声波处理则是利用超声波的机械振动作用,改变木材的纤维结构和孔隙大小,从而提高渗透性。
另外,研究人员还注意到了一些环境因素对木材渗透性的影响。
例如,湿度和温度会影响木材纤维的收缩和膨胀,从而影响渗透性。
此外,木材的纹理和含浸度也会影响渗透性。
研究人员通过调整环境因素和木材的结构,可以进一步改善渗透性。
综上所述,木材的渗透性是影响其使用寿命和性能的重要因素。
研究人员通过探索木材渗透性及其物理改善方法,可以提高木材的耐久性和使用性能。
压力处理、真空吸入处理、热处理、冷冻处理和超声波处理等物理改善方法可以用来改善木材的渗透性问题。
木材材质划分
木材材质可以根据不同的分类标准进行划分,常见的划分方法有以下几种:
1. 硬木和软木:硬木主要是指树木的密度较大、含水量较低、纤维结构细密,具有较高的硬度和强度,如橡木、胡桃木等;软木则相对较轻、弹性较好,如松木、桦木等。
2. 阔叶木和针叶木:阔叶木主要是指树木的叶子呈扁平形状,木材较为坚硬,如橡木、胡桃木等;针叶木则是指树木的叶子呈针状,木材相对较柔软,如松木、桦木等。
3. 易于加工性:根据不同木材的纹理、硬度和结构,可以划分为易于加工的木材和难以加工的木材。
易于加工的木材通常具有细密的纹理和较为均匀的纤维结构,如柚木、橡木等;难以加工的木材则纹理较为粗糙或纤维结构不均匀,如柞木、榆木等。
4. 外观特征:木材的外观特征也是划分木材材质的重要标准之一。
根据木材的颜色、纹理、纹理等特点,可以分为多种类型,如白木、红木、条纹木等。
需要注意的是,不同地区和文化对木材的分类标准可能存在差异,以上只是一些常见的划分方法。