木材材性改良与新型木材

科技成果——环保多功能木材改性处理剂合成技术
与新型木材改性处理设备
技术开发单位北京林业大学
成果简介
该技术通过一系列改性技术，对木材进行物理、化学处理，可以改善和克服人工林木材干缩湿胀大、尺寸稳定性差、易变色、易燃、不耐腐、不耐磨等缺陷，同时赋予木材某些特殊的功能，使低档木材高档化，有效地利用木材，延长木材的使用寿命。

这对我国建设资源节约型社会和保护环境，具有重要的战略意义。

该技术生产的木材可广泛应用于装饰材料、家具材料、建筑材料等等。

发展人工用材林，代替天然林使用，我国正在热火朝天的行动，世界各国也在紧锣密鼓的进行。

新西兰就已经对世界宣布，木材利用全部实现以人工林代替天然林。

人工林生长快，密度低、硬度小，强度差，有些木材含油脂多，容易开裂变形。

利用改性技术，对人工林
进行改性，提高人工林的密度、强度、硬度，使低档劣质木材高中、高档优质木材，实现劣材优用，人工林就能代替天然林使用。

这也是我国为实现木材利用以人工林代替天然林，正在推动的一项关键工作。

所以本技术有着广阔的推广应用前景。

人造红木方法——木材改性木材改性如何作为传统家具的原材料,我们祖先原来采用的是榆木,松木,榉木,楠木等中度硬度的木材,后来由于材料的短缺才改用热带硬木。

既然传统家具已改用硬木,并且已被市场接受,那么,我们应该利用现代的科技和手段,去改变木材的性能,以符合市场的需求。

我的意思是我们的企业家不应该违反国际法与国内法,不应该去破坏人类的热带雨林,而以人工为材料,进行改性。

所谓木材改性,就是利用物理或化学的方法,使木材的密度增大,强度提高,成熟的技术有以下几种:浸渍木(ImpregnatedWood)强化木(DensifiedWood)压缩木(CompressedWood)塑化木(木塑)(注)浸渍木木材放入水溶性低分子量树脂的溶液中,让树脂进入木材细胞壁,然后进行干燥。

主要使用的材料是酚醛树脂,也可以使用脲醛树脂,糖醇树脂及间苯二酚树脂等。

注:陆文达,木材改性工艺学,东北林业大学出版社利用浸渍法处理速生杨木,硬度增强了很多,如表:浸渍杨木与素材力学性能比较强化木将低熔点的合金注入木材的细胞腔中。

材料与配方一)熔点97℃铋(毕)50%,铅(铅)31.2%,锡(锡)18.8%二)熔点65.6℃铋(毕)50%,铅(铅)25%,锡(锡)12.5%,镉(镉)12.5%真空加热加压处理,使合金注入木材之中,可以使密度小于0.6g/cm的核桃木增加到0.95?3.83g/cm,比任何一种红木的密度都高。

压缩木木材具有天然的弹塑性,可以将其压缩密实,以增加其密度和强度。

生产压缩木的要点:树种:选用材质均匀,纹理直,水不溶性抽提物含量低的木材,比如桦木。

压力:10.5?17.6MPa含水率:热压时木材细胞壁中应具有不少于6%的水分,水分可以减少压缩过程中的内摩擦系数。

冷却:热压过程结束后,应保持压力下冷却。

日本爱知县已有工厂工业化生产压缩木,他们认为生产压缩木的优点是:—更有效地利用资源,将生长得很快的速生材的材料有效利用;—产品附加值高,有利于商品化开发;—对环境保护,使人工林木替代天然林木。

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：
1、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。

2、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。

3、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。

江西美隆木材保护有限公司是一家以新西兰木材保护工艺技术支持为背景，以国内行业精英为人才基础，以严谨、务实、双赢为经营理念的专业从事木材保护（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公司。

木材的创新与技术发展木材作为一种可再生的自然资源，一直以来都是人类社会的重要材料之一。

在建筑、家具、装饰、造纸等行业中，木材都发挥着不可替代的作用。

然而，随着科技的进步和社会的发展，传统的木材利用方式已无法满足当代人的需求。

为了适应这一挑战，木材的创新与技术发展成为了当前研究的重要课题。

木材的科技创新木材的科技创新主要体现在其加工工艺、功能性改良以及复合材料的研究等方面。

加工工艺的创新现代木材加工工艺已经从传统的机械加工转向了高精度、自动化、智能化的方向。

例如，利用数控技术可以实现木材的精确切割和形状加工，大大提高了木材的利用率和加工效率。

此外，3D打印技术的应用也为木材加工提供了新的可能，可以制造出复杂形状的结构件。

功能性改良木材的功能性改良主要通过化学和物理方法来实现。

例如，通过化学处理，可以提高木材的防水、防火、防腐性能。

通过物理方法，如热处理、高频处理等，可以提高木材的强度和稳定性。

复合材料的研究木材复合材料是将木材与其他材料（如塑料、纤维、金属等）复合在一起，以改善木材的性能和扩大其应用领域。

例如，木塑复合材料（WPC）具有优良的耐候性、耐磨性和抗老化性能，广泛应用于室外装饰、地板等领域。

木材的技术发展木材的技术发展主要体现在其可持续发展和绿色环保方面。

可持续发展的实现可持续发展的核心是减少对自然资源的消耗和破坏。

在木材产业中，这可以通过种植更多的树木、采用环保的加工工艺、提高木材的利用效率等方式来实现。

例如，采用先进的种植技术和管理方法，可以提高木材的生长速度和质量，从而实现木材的可持续供应。

绿色环保的实现绿色环保的核心是减少对环境的污染。

在木材产业中，这可以通过减少废弃物的产生、采用环保的加工剂、提高木材的利用效率等方式来实现。

例如，采用生物质能源技术，可以将木材加工废弃物转化为可再生能源，减少环境污染。

木材的创新与技术发展是当前木材产业的重要课题。

通过科技创新，可以提高木材的性能和加工效率，扩大其应用领域。

木工工艺中的新材料与新工艺随着科技的进步和人们对环境保护的重视，木工工艺中的新材料与新工艺正在不断涌现。

这些新材料和新工艺在木工行业中起到了重要的推动作用，不仅提高了产品的品质和性能，还促进了木工行业的可持续发展。

本文将从多个角度探讨木工工艺中的新材料与新工艺。

一、创新的木材替代品传统的木工工艺中，木材是最主要的材料之一。

然而，由于木材的天然资源有限，使用木材的成本也逐渐增加，因此寻找替代品成为了一种必然的趋势。

新的木材替代品诞生了。

如竹材、麦秸板、稻壳板等，这些环保材料具有良好的强度、防潮性能和隔音性能，能够满足人们不同的需求。

二、木塑复合材料的应用随着人们对可持续发展的追求和对环境问题的关注，木塑复合材料应运而生。

它是将塑料和木材混合后经高温热压而成，具有木材的纹理和塑料的耐候性能。

木塑复合材料不仅具有良好的耐候性和防腐性，还能够减少对天然木材的需求，降低资源浪费，是木工行业中的一种新型材料。

三、数字化工艺的运用随着科技的发展，数字化工艺在木工行业中得到广泛应用。

数字化工艺可以实现对木材的精确切割和雕刻，提高了生产效率和产品的精确度。

通过数字化工艺，木工师傅可以更加轻松地制作出复杂的木工产品，为木工工艺注入了新的活力。

四、3D打印技术的创新3D打印技术是近年来发展迅猛的一项技术，也在木工工艺中得到了应用。

通过3D打印技术，木工师傅可以设计并打印出各种复杂的木雕和家具配件，使得木工产品更加精美独特。

3D打印技术的应用，不仅提高了木工产品的设计和生产效率，还带来了更多的创意和可能性。

五、人工智能技术的发展在木工工艺中，人工智能技术也开始发挥越来越重要的作用。

通过人工智能技术，木工机器可以实现自主判断和操作，提高生产效率和产品质量。

同时，人工智能技术还可以通过对消费者的需求进行数据分析，帮助企业进行市场预测和产品创新。

六、绿色环保的涂料和胶水在木工工艺中，涂料和胶水是必不可少的材料。

然而，传统的涂料和胶水中常含有有害物质，不利于环境和人体健康。

木材加工中的工艺改进与技术创新木材作为一种可再生的自然资源，其在加工行业中的应用由来已久。

随着科技的进步和市场需求的变化，木材加工行业面临着从传统工艺向现代化技术的转型。

本文将重点探讨木材加工中的工艺改进与技术创新，以期为行业发展提供参考。

工艺改进木材干燥技术木材干燥是木材加工过程中的关键步骤，其目的是消除木材中的水分，以防止木材在后续加工中变形或发霉。

现代木材干燥技术包括热风干燥、真空干燥和太阳能干燥等。

其中，热风干燥因其操作简便、成本较低而得到广泛应用。

通过改进干燥工艺，如调整干燥温度、湿度和时间，可以提高木材干燥效率和质量。

木材切割技术木材切割技术的发展对提高木材利用率具有重要意义。

传统的机械切割方式存在木材损耗大、效率低等问题。

随着激光切割、数控切割等技术的发展，木材切割精度得到提高，损耗减少。

此外，通过改进切割工艺，如优化切割路径和切割速度，可以进一步提高木材切割效率。

木材表面处理技术木材表面处理技术主要包括木材防腐、防虫和涂饰等。

传统的方法往往使用化学药剂，对环境和人体健康造成一定的危害。

近年来，无污染的生物质材料和天然提取物逐渐应用于木材表面处理。

例如，使用植物提取物制备的木材防腐剂既环保又具有良好的防腐效果。

技术创新数字化与智能化随着信息技术的发展，木材加工行业正朝着数字化和智能化的方向发展。

数控设备、机器人技术和算法在木材加工中的应用，使得生产过程更加精确和高效。

例如，通过使用数控锯床，可以根据木材的实际尺寸和形状进行精确切割，减少浪费。

新材料研发新材料的研发对木材加工技术创新具有重要意义。

生物质复合材料、纳米材料等新兴材料的应用于木材加工，可以改善木材的性能，拓宽其应用领域。

例如，将纳米技术应用于木材加工，可以提高木材的强度和耐久性。

绿色制造与可持续发展绿色制造和可持续发展是木材加工行业面临的重要挑战。

通过改进工艺和技术，减少废弃物和排放，实现资源的高效利用和循环利用，是木材加工行业未来的发展方向。

21世纪木材改性技术展望α罗建举(林业部桉树研究开发中心,广东湛江524022)曹　琳(北京林业大学森工学院木工系,北京100083)杨建林　韦善华(广西国营东门林场,扶绥532108)摘要　本文提出了木材材性遗传改良的设想,并运用唯物辩证思想、以遗传变异的对立统一矛盾促进生物进化的观点,对木材遗传改良的基本原理进行了哲学考证。

在此基础上,根据生物技术的现状与未来,论述了木材遗传改良的发展方向。

通过讨论和分析,确信木材遗传改良将取代传统的木材工艺改良方法而成为21世纪木材改性的主要方式。

关键词　木材材性改良　遗传与变异　遗传改良如果说过去的300年是物理科学的黄金时代,那么我们可以说21世纪将是生物科学的辉煌世纪。

当今,以生物技术为前沿的新技术革命正在全世界范围内兴起,并已在社会、经济、生产和生活等各个领域产生爆炸性的冲击波。

正如当年物理科学的飞跃发展带动了科学技术全面革命一样,现代生物技术向其它学科的渗透,将引起许多学科产生深刻的革命。

可以预言,把生物技术与木材科学相结合,必将促进传统的木材改性技术产生根本性的变革。

1　木材材性改良问题的提出林业生产有两大目的,一是追求生态效应,二是追求经济效益。

人工用材林生产的目的显然是后者,即为了获得高价值的木材产品。

和其它工业产品一样,木材产品也具有产量和品质的双重属性。

片面追求速生丰产是不科学的,应该权衡考虑产量和品质,因为只有优质而高产才是人工用材林生产所追求的完整目标。

木材的品质是通过材性指标来描述的。

例如木材密度、木材强度、纤维长度和纤维素含量等,这些指标的高低就是对木材品1998 世　界　林　业　研　究 W ORLD FOR ESTR Y R ESEA RCH N o .3质的定量描述。

所谓木材材性改良就是要提高木材的某些材性指标。

对于树木来说,它生长其树干并非为满足我们人类的木材需求,而是出于树木本身的生存和生长的需要。

生物体的生长是讲究最佳效益的,其各种性状指标都是以恰好能满足生长需要为原则。

木材改良蔡佺廷国立嘉义大学林产科学系副教授Ⅰ. 绪论(Ⅰ) 木材之优点及缺点木材由于具有许多的优点，而且能满足人类在视觉上、生活上、心理上及触觉上一种舒适感与温暖感，因此乃为建筑家俱、交通工具及各种结构物质之重要原料之一。

然其组织构造复杂，属天然高分子之化合物，而且材料本身并非均质，故乃具有些许的缺点，尤以组织分子差异悬殊之阔叶树材更为明显。

于此分述木材之优点与缺点如下：1. 优点(1) 同一重量之材料相比较时，木材较为强韧而坚硬。

木材最大之特点是纵向引张和压缩强度非常大。

在同一重量之全部材料而言，木材为最强而且为最硬之材料。

木材和金属类的比重强度比强度（强度除以比重之值）如下表所示：材料比重抗张强度（kgf/cm2）抗压强度（kgf/cm2）比强度（kgf/cm2）抗张强度/比重抗压强度/比重木材红桧松山毛榉桦木0.400.530.630.677209007301380470425500700180016981160206011808027901450软钢硬钢铸铁（普通）铸铁（高级品）7.867.857.107.105500820012002500450055004800850070010451693525737006761197花岗岩浮岩混凝土（普通构造用）2.650.782.308555~20170030150~250323.86.5~8.764238.565.2~87由上表数据显示，木材是适于制作木制飞机、车辆、造船、建筑及构造材料等使用。

(2) 抗弯强度和弹性佳，对冲击、振动、音响之吸收强。

木材并非致密而均一之材料，且存在着许多同心圆状之年轮和细胞孔隙，故在力学性质上具有优良之抗弯强度与弹性，且对冲击、振动、音响等之吸收性亦大，221故木材亦可用于运动器具及把手使用。

(3) 机械性和手工性之加工容易。

只要利用简单之机械、工具及少量之劳力，便可锯成希望之形状且可刨削、涂装、胶合或穿孔。

(4) 涂料之附着性佳，胶合性亦佳。