木材保护与改性2. Wood durability and Protection
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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。
木材保护与改性实验计划木材漂白实验原料漂白剂H202(西陇化工有限公司)、催化剂氨水(天津博迪化工股份有限公司)、稳定剂NazSiOs(西陇化工有限公司)等,4块 50 mm×30 mm×10mm 的木块。
实验步骤首先在80℃的条件下。
对样板进行1小时的水抽提预处理,以减弱抽提物对样板漂白的影响。
烘干备用,漂白溶液以覆盖木材即可,浓度为I%、2%、3%、4%,pH为lO(氨水调节),30分钟内升温到所需的温度。
漂白30分钟,漂白结束后,干燥后测量表层白度,作为漂白效果试验的数据指标。
在漂白过程中,隔10对样板翻转一次,使单板充分均匀漂白。
1.2双氧水浓度的筛选在基本漂白条件中:温度60℃,漂白稳定剂NaESi03 1%(m%),时间30分钟条件下分别调节双氧水浓度为I%、2%、4%,其他条件不变进行漂白,之后测量并计算比较筛选最佳双氧水浓度。
实际操作:将4个小木块和4个竹块放入80度热水中抽提处理1小时预处理,以减弱抽提物对样板漂白的影响。
处理后将木块取出放入电热鼓风干燥箱干燥30分钟取出备用。
配置双氧水浓度为I%、2%、4%各300ml,用氨水调节ph至10,加入3克稳定剂硅酸钠,将木块和竹块分别放入其中,一起放入60度的恒温水浴锅中,进行30分钟的漂白处理。
处理结束后取出放入电热鼓风干燥箱中干燥30分钟,然后进行白度测量。
处理前的图片如图从左往右依次为未处理、1%、2%、4%浓度的处理效果处理后竹材的效果由此可见4%浓度处理的白度高于其他处理的样块木材染色实验原料酸性蓝(浙江龙盛染料化工有限公司) pH调节剂:H2S04(1%)。
实验步骤调节染色剂浓度,在80"C后将木块放入开始染色,温度控制采用恒温水浴摇床,目的是在振荡作用下,使染料在溶液中分散充分均匀,提高染色效果。
温度为80℃,pH=4,时间1小时条件下,调节染料的浓度5%、2.5%、1.25%,其它条件不变进行染色,染色结束后测量单板外明度,上染率比较并筛选出适合染色的染料浓度。
木材的化学处理和改性剂研究木材作为一种可再生的自然资源,具有优良的生物相容性和环境友好性,广泛应用于建筑、家具、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、腐朽等为了解决这些问题,研究人员对木材进行了化学处理和改性,以提高其性能和应用范围本文将重点介绍木材的化学处理和改性剂研究1. 木材的化学处理木材的化学处理主要包括防腐、防水、防火等处理方法这些处理方法可以提高木材的耐久性和应用范围1.1 防腐处理防腐处理是木材化学处理的重要方面之一木材防腐剂可以防止木材受到微生物和昆虫的侵害常用的木材防腐剂包括铜铬防腐剂、砷化合物、硼化合物等这些防腐剂可以渗透到木材内部,抑制微生物和昆虫的生长和繁殖1.2 防水处理木材在潮湿环境中容易吸水,导致变形和腐朽防水处理可以提高木材的防水性能,延长其使用寿命常用的防水剂包括蜡、沥青、硅化合物等这些防水剂可以在木材表面形成一层保护膜,阻止水分子的渗透1.3 防火处理木材易燃,容易在火灾中受损防火处理可以提高木材的防火性能,减少火灾事故的发生常用的防火剂包括磷酸盐、卤代烃等这些防火剂可以降低木材的燃烧性能,减缓火势蔓延2. 木材的改性剂研究木材改性剂可以改善木材的物理和化学性能,提高其应用范围木材改性剂的研究主要集中在以下几个方面:2.1 增强木材的力学性能通过添加改性剂,可以提高木材的抗拉、抗压、抗弯等力学性能常用的改性剂包括酚醛树脂、聚氨酯等这些改性剂可以渗透到木材细胞中,与木材纤维发生化学反应,形成交联结构,从而增强木材的力学性能2.2 改善木材的耐久性通过添加改性剂,可以提高木材的耐久性,防止木材受到虫蛀、腐朽等侵害常用的改性剂包括生物农药、有机硅化合物等这些改性剂可以抑制微生物和昆虫的生长,延长木材的使用寿命2.3 提高木材的防水性能通过添加改性剂,可以提高木材的防水性能,防止木材吸水变形常用的改性剂包括蜡、硅化合物等这些改性剂可以在木材表面形成一层保护膜,阻止水分子的渗透3. 总结木材的化学处理和改性剂研究对于提高木材的性能和应用范围具有重要意义通过化学处理和改性,可以提高木材的耐久性、防水性能和力学性能,从而扩大木材的应用领域然而,木材的化学处理和改性剂研究仍面临一些挑战,如环保型木材防腐剂的开发、木材改性剂的生物降解性等未来,随着科技的进步和环保意识的提高,木材的化学处理和改性剂研究将更加注重环保和可持续性,为木材行业的发展提供更多支持4. 木材化学处理的现状与挑战目前,木材化学处理在实际应用中已经取得了显著的成果,但在环境保护和可持续发展的背景下,木材化学处理仍面临许多挑战4.1 环保型木材防腐剂的开发传统的木材防腐剂如CCA(铜铬砷)化合物因其高效防腐性能被广泛使用,然而,砷化合物对环境和人体健康的潜在危害促使研究人员开发环保型木材防腐剂生物基木材防腐剂,如基于天然有机酸、生物碱和植物提取物的防腐剂,因其环保性能而受到关注这些生物基防腐剂对环境友好,但防腐性能和持久性仍需进一步提高4.2 木材改性剂的生物降解性木材改性剂在提高木材性能的同时,也带来了环境污染问题因此,研究木材改性剂的生物降解性成为重要课题科学家正在开发可生物降解的木材改性剂,以降低其在环境中的残留和对生态系统的潜在影响5. 木材化学处理和改性剂的发展趋势面对木材化学处理和改性剂研究的挑战,未来的发展趋势将集中在以下几个方面:5.1 绿色化学的应用绿色化学是指在化学合成和应用过程中减少对环境和人体健康的危害在木材化学处理和改性剂研究中,绿色化学原则将被更加重视研究人员将致力于开发环境友好、可再生、低毒的化学试剂和工艺5.2 纳米技术的应用纳米技术在木材化学处理和改性剂领域的应用前景广阔通过纳米技术,可以制备出具有优异性能的木材改性剂,如纳米复合材料纳米技术的应用有望提高木材的力学性能、耐久性和防水性能5.3 智能化和自动化技术的应用随着科技的发展,智能化和自动化技术将在木材化学处理和改性剂领域得到广泛应用自动化设备可以提高生产效率,减少人为误差智能化技术可以实现木材化学处理过程的实时监控和优化,提高木材改性剂的质量和性能6. 结论木材的化学处理和改性剂研究对于提高木材的性能和应用范围具有重要意义面对环境保护和可持续发展的挑战,未来的木材化学处理和改性剂研究将更加注重绿色化学、纳米技术、智能化和自动化技术的应用这些技术的应用有望解决现有问题,为木材行业的发展提供更多支持7. 木材化学处理和改性剂的应用案例为了更好地理解木材化学处理和改性剂的实际应用,以下是一些典型的应用案例:7.1 木材防火处理的应用在建筑设计中,木材防火处理是一项重要要求通过使用卤代烃等防火剂对木材进行处理,可以显著提高木材的防火性能例如,在木材表面涂覆一层卤代烃防火涂料,可以防止火焰蔓延,减少火灾事故的发生7.2 木材防水处理的应用在户外家具和建筑材料中,木材防水处理可以延长产品的使用寿命通过使用硅化合物等防水剂,可以在木材表面形成一层防水膜,阻止水分的渗透这样,木材不易受潮,减少了变形和腐朽的可能性7.3 木材防腐处理的应用在园林建设和木材家具制作中,木材防腐处理可以防止木材受到虫蛀和腐朽的侵害通过使用生物农药等防腐剂,可以有效地抑制微生物的生长,延长木材的使用寿命7.4 木材增强力学性能的应用在高级家具和建筑材料中,通过使用酚醛树脂等改性剂,可以提高木材的力学性能改性剂可以与木材纤维发生化学反应,形成交联结构,增强木材的抗拉、抗压和抗弯性能这样,木材在承受重载和外部压力时表现出更好的性能8. 木材化学处理和改性剂的未来展望木材化学处理和改性剂研究的发展前景广阔,未来的研究将集中在以下几个方面:8.1 环保型木材化学处理和改性剂的研发随着环保意识的提高,研发环保型木材化学处理和改性剂将成为重要研究方向绿色化学原则将引导研究人员开发环境友好、可再生、低毒的化学试剂和工艺8.2 纳米技术和生物技术的应用纳米技术和生物技术的应用将为木材化学处理和改性剂领域带来新的突破通过纳米技术和生物技术的应用,可以开发出具有优异性能的木材改性剂,提高木材的性能和应用范围8.3 智能化和自动化技术的应用智能化和自动化技术将在木材化学处理和改性剂领域得到更广泛的应用自动化设备可以提高生产效率,减少人为误差智能化技术可以实现木材化学处理过程的实时监控和优化,提高木材改性剂的质量和性能9. 结论木材的化学处理和改性剂研究对于提高木材的性能和应用范围具有重要意义面对环境保护和可持续发展的挑战,未来的木材化学处理和改性剂研究将更加注重绿色化学、纳米技术、智能化和自动化技术的应用这些技术的应用有望解决现有问题,为木材行业的发展提供更多支持通过不断的研究和创新,木材化学处理和改性剂领域将继续取得进展,为人类社会的可持续发展做出贡献。
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。
木材学实验指导A guide book for experiments of wood science罗建举徐峰梁宏温编著二○○八年十二月目录第一章木材构造/Wood structure ........ (1)实验一木材宏观构造/Gross structure of wood (1)实验二针叶材宏观构造/Gross structure of softwood (5)实验三阔叶材宏观构造(1)/Gross structure of hardwood (8)实验四阔叶材宏观构造(2)/Gross structure of hardwood (12)实验五进口木材宏观识别/Wood identification of imported species (16)实验六木材制片/Preparation of wood section specimen (18)实验七针叶树材显微构造(1)/Minute structure of softwood (23)实验八针叶树材显微构造(2)/Minute structure of softwood (26)实验九阔叶树材显微构造(1)/Minute structure of hardwood (29)实验十阔叶树材显微构造(2)/Minute structure of hardwood (32)实验十一木材解剖分子的离析与测量 /Isolation and measurement of wood elements (35)第二章木材物理力学/Wood physico-mechanical properties (37)实验十二木材年轮宽度与晚材率测定/Determination of growthincrement width and latewood percentage (37)实验十三木材含水率、干缩性和密度测定/Determination ofmoisture content, shrinkage and wood density (39)实验十四木材顺纹抗压强度测定/Determination oflongitudinal compression strength (42)实验十五木材抗弯强度及抗弯弹性模量测定/Determination of MOE and MOR (45)实验十六木材顺纹抗剪强度测定/Determination ofsheering strength along the grain (48)实验十七木材冲击韧性测定 /Determination of impact toughness (51)实验十八木材硬度测定/Determination of hardness (53)第三章木材化学/Wood chemistry (55)实验十九木材化学式样采集与制备/Sampling for Chemical analysis..55 实验二十木材灰分含量分析/Ash content analysis (56)实验二十一木材水抽提物含量分析/Extractives content analysis (58)实验二十二木材1%NaOH抽提物含量分析/1%NaOH extractives content analysis (60)实验二十三木材综纤维素含量分析/Holocellulose content analysis..62 实验二十四木材纤维素含量分析/Cellulose content analysis (64)实验二十五木材戊聚糖含量分析/5-C-polysaccharide content analysis (66)实验二十六木材木素含量分析/Lignin content analysis (69)实验二十七木材pH值分析/ph value analysis (71)实验二十八木材酸碱缓冲容量分析/Buffer capacity to acid and alkaline (72)实验二十九利用木素显色反应区分针、阔叶树材 /Differentiation ofsoftwood from hardwood by the lignin color reaction..74 第四章木材保护与改性技术/Wood protection and modification (75)实验三十木材阻燃处理/Fir retardance treatment (75)实验三十一木材防腐处理/Preservation treatment (77)实验三十二木材尺寸稳定化处理/Dimensional stabilization treatment (79)实验三十三木材软化与弯曲成型/Softening treatment and bending of wood (81)实验三十四木塑复合物(WPC)制备技术/Preparation of WPC (83)实验三十五木材脱色与漂白/Bleaching and decoloring treatment (84)实验三十六木材染色/Dyeing of wood (86)作业题和思考题/Reflection and practice (88)第一章木材构造/ Wood Structure实验一木材宏观构造/Gross structure of wood一、实验目的1.识别与掌握木材宏观构造的主要特征:木材三切面、心材和边材、生长轮(年轮)、早材和晚材、木射线、树脂道、管孔等。
“木材保护与改性”课程双语教学实践与体会
曹金珍
【期刊名称】《中国林业教育》
【年(卷),期】2012(030)005
【摘要】“木材保护与改性”课程是木材科学与技术专业本科生的专业选修课,对完善本科生的专业结构体系以及提升毕业生的实践能力具有非常重要的作用。
通过对北京林业大学木材科学与技术专业大三学生的双语教学实践及调查问卷分析,学生对该课程的目标定位不明确,往往更重视课程介绍的英语知识而忽视了专业本身知识。
因此,笔者提出在该课程开展双语教学之前增加专业英语课或者同时开设中、英文“木材保护与改性”课程是非常必要的,有助于明确课程的目标定位,加深本科生对专业知识的理解和掌握。
同时该课程在双语教材建设、教学方法等方面也有待进一步加强。
【总页数】3页(P73-75)
【作者】曹金珍
【作者单位】北京林业大学材料科学与技术学院,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
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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。
木材保护与改性课程报告——木材改性摘要:木材改性是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。
至于经防护处理的木材以及胶合板、刨花板等虽具有某些改性木材的性质,但习惯上多不列入改性木材范畴。
19世纪30年代初,德国生产过一种名叫木石的压缩木,是改性木之始。
第二次世界大战期间,随着合成树脂的发展,以及木材浸注、热压工艺和设备的改进,先后出现了多种改性木,如浸渍木、胶压木等。
20世纪60年代又出现了塑合木。
迄今由于技术上或经济上的可行性不够,改性方法多停留在试验阶段,只有压缩木或压定木、浸渍木、胶压木、聚乙二醇处理的木材和塑合木等有不同规模的工业生产。
压缩木或压定木木材的强度通常与其密度成一定的函数关系,密度大,强度也大。
同时木材的强度又受其含水率和温度的影响。
含水率和温度增高时强度便降低,反之则增高。
根据这些相关关系,经湿热处理的木材,在其垂直的纹理方向进行热压,可使木材的弹性变形转化为塑性变形,然后在木材被压缩状态下降低它的温度与含水率,使木材压缩后的体积与形状定型化(“变定”),材质即密实而成为压缩木。
其密度可达1.2~1.4克/厘米3,各种强度也在不同程度上相应提高,韧性一般不会因热压过度而降低。
压缩木的缺点是在潮湿的环境中会吸湿而回弹,失去压缩密实的特点,造成尺寸不稳定。
回弹在很大程度上受压缩时温度的影响。
如热压温度提高,则回弹率降低。
回弹率不是压缩率的函数,而是压缩木中剩余应力的函数。
为使压缩木有较好的尺寸稳定性,尽可能使木材的含水率接近使用时的平衡含水率,热压温度应尽可能提高到韧性损失的允许极限,保温、保压至少30分钟。
木材在热压条件下塑化需要足够的水分。
为防止在高温下水分从其端头逸散,最好在温度接近水的沸点时迅速施加压力,使水分封密在木材中,然后再升高温度到160~180℃。