解析木材化學功能改良技術進展_《中國科技博覽》2013年11期

　　注：本文摘自《中國科技博覽》2013年11期；作者：紀偉

　　【摘要】：隨著社會的發展，人類的生活生產水平不斷提高，從人類對自然的改造能力也明顯增強。在現代社會中，為了使木材能夠更好的為人類應用，通常會使用一些對木材的改良措施和技術手段，將木材的顏色、質地等進行合理的處理，從而達到人類所需要的形態或規格。本文通過對木材化學功能改良技術進展和發展現狀的深入分析，總結了我國近十年在對木材進行處理的過程中的研究成果。
 

　　對于我國的國民經濟建設來說，木材在我國國民經濟建設中起到了不容忽視的作用，而隨著近幾十年來為了促進我國的經濟快速發展，對木材進行了無節制的開采，從而使我國的木材資源集聚下降，導致了我國成為了嚴重缺乏木材資源的國家。但是，隨著社會的發展，人們逐漸認識到森林資源對于人類社會發展的重要性，也隨著可持續發展這一科學發展觀的提出，人們開始了大量的植樹造林行動，并且國家加大了對天然林的保護力度，從而有效緩解了林木資源緊缺的情況。在緩解林木資源緊缺的過程中，通常是通過建設速生人工林來緩解木材的緊缺情況。而木材作為天然的生物質材料，其存在著諸多優點，但是還伴隨了諸多缺點，也即是在對木材進行應用之前，必須要對其進行改良處理，才能夠使木材的性能得到充分的發揮。在木材的改良過程中，通常是應用一些化學技術和物理方法對木材進行改造，從而使木材的有點更加明顯，缺點逐漸被消除。本文從我國目前木材功能性改良研究的現狀出發，對木材化學功能改良技術進行了深入研究，并對我國近十年在此方面的研究成果進行了詳細闡述，希望能夠起到拋磚引玉的效果，使同行相互探討共同提高，進而為我國木材化學功能改良技術發展起到一定的促進作用。

　　1、木材功能性改良研究現狀

　　1.1木材軟化處理

　　目前，我國木材軟化處理方法主要有蒸煮法、飽水狀態下微波加熱成型法、堿處理法和部分含氮化合物（液態氨、氣態氨、氨水、聯氨等）處理法等。木材在各種溶劑中的膨脹率隨著溶劑與木材的3大主要化學物質形成氫鍵能力的增加而增加，而N原子比O原子更容易與H原子形成氫鍵，所以含氮化合物處理一般比蒸煮法效果明顯。采用微波加熱法處理木材，溫度達到半纖維素和木素的玻璃化轉變溫度時，木材含水率迅速降低，短時間內進入軟化狀態，有利于進行彎曲加工和干燥定型。此外，還可以采用高頻電加熱法和尿素處理法等來加熱軟化木材。

　　1.2木材顏色處理

　　1.2.1木材漂白處理木材的漂白可使木材色澤變淺或褪色，漂白劑（主要是過氧化氫、NaCIO2：等）的預處理和滲透劑（氫氧化鈉或氨水等）的應用可提高漂白效果，漂白時間和漂白溫度也會影響漂白效果[1-2]。漂白可除去單板表面的藍變色和色斑，脫色后的單板可進行再染色處理[3]。

　　1.2.2在對木材進行應用的過程中，對木材進行染色處理，可以有效的提高木材的裝飾性，而在對木材進行染色時，由于通常會受到木材本身特性以及染色方法和染色材料的影響，從而導致染色效果的不理想。通過對木材中的木質素進行研究，并總結出木質素的染色規律，可以有效的促進木材染色工藝的發展。通常情況下，楊木、樺木等木材會因為時間的變化而導致其上染率出現變化。而隨著科學技術的發展，為了使染色木材不一褪色，通常會通過計算機配色技術，并采用先進的染色工藝，從而使染色質量大幅度提高。

　　1.3木材尺寸穩定化處理

　　木材是吸濕性材料，含水率的變化是木材濕脹干縮的主要原因。木材尺寸穩定化處理方法包括物理方法和化學方法。物理方法包括熱處理和防水處理等。白蠟木、柞木、香樟和荷木等在200℃左右的超高溫低氧處理一定時間后，細胞壁中羥基減少，木材的吸濕性能明顯下降，尺寸穩定性得到有效的改善�；瘜W方法主要是使用低分子量的化學藥品與木材中親水性的羥基形成熱固性樹脂。先使用三聚氰胺改性脲醛樹脂浸漬桉樹，再對其熱處理，可大幅改善處理材的尺寸穩定性；使用阻燃劑DPB或WFRJ，與PF樹脂復配處理大青楊木材，可達到木材體積穩定的效果。

　　2、木材功能性改良研究展望

　　2.1明確我國木材功能性改良的重點對象

　　隨著我國森林資源結構轉變和國家生態環境保護的深入，我國木材改性的重點對象將長期定位為資源豐富、自身性能存在不足的楊木、桉樹、杉木、馬尾松、泡桐等速生人工林木材。

　　2.2強化木材滲透性研究，提高木材化學改性效果

　　在木材功能性改良過程中，木材的滲透性越好，則增重率（WPG）越高，改性效果越好。因此，今后木材功能性改良應加大力度研究木材滲透性的影響因子，從而提高木材的滲透性。

　　2.3深入研究木材功能性改良處理方法與改良效果的關系

　　綜合考慮各種木材功能改性技術的特性，研發出更好的“一劑多能”的木材功能改性劑，或者通過多種處理方法改性后實現“多劑一能”的效果。改性劑的開發應逐步向同時具有防生物危害、阻燃和尺寸穩定化、提高木材力學性能的“多功效性”和環保、長效方向發展。從工業廢料中制取木材浸漬改性劑是目前的趨勢之一。應深入研究木材功能性改良過程中微觀結構和化學性質的變化規律，探明木材功能性改良的內在本質。

　　3、結束語

　　隨著科學技術的日新月異，人們的生活生產水平顯著提高，而人們對木材的使用性能和外觀形象也提出了更高的要求。而木材對于我國的經濟建設和發展來說，其對我國的經濟建設和發展有著重要的意義，但是由于近幾十年人們為了使經濟更快的發展，從而加大了對森林資源的開采，而木材作為森林資源的重要部分，自然首當其沖。因此隨著人們對森林資源的過度開采，導致了我國木材資源的嚴重短缺，從而是我國成為了世界上木材最為貧乏的國家之一。隨著可持續發展這一科學發展觀的提出，人們逐漸認識到生態環境對人類社會發展的重要性，人們開始了對自然資源的保護工作，從而有效的促進了木材資源的發展，進而為自身能夠的服務于人類社會打下堅實基礎。人們木材進行應用時，通常會采用一些技術手段對其進行改良處理，從而才能滿足人們的使用要求。而通過本文對木材化學功能改良技術進展和現狀的詳細解讀，相信讀者對其也有了進一步的認識�？偠�言之，在進行木材的改良時，必須要合理的應用改良技術，并且結合木材本身特性，才能夠使改良效果得到最佳體現。
 

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