木材浸注如何處理技術(shù)

1、木材浸注如何處理技術(shù)室外使用的木材，因受雨水、風沙、日光、土壤的浸染及溫度變化的影響，會發(fā)生腐朽、霉變、開裂、變形、火災(zāi)危險性增大等問題。從人類開始使用木材的那一天，室外用材就面臨著進行防菌、防霉、防蟲、阻燃、尺寸穩(wěn)定等處理。在人類使用防腐木的早期，發(fā)現(xiàn)將圓木將要埋入土壤中的部分進行表面灼燒，然后埋入土中，圓木的使用時間將明顯增加。防腐劑的早期使用，是通過涂刷方法涂抹于木質(zhì)神像、墓碑、樂器上來延長使用壽命。在公元一世紀前，埃及人使用金屬

2、鹽作防腐劑浸泡木材，中國人也知道把木材浸泡在海水或鹽湖后使用能防腐防蟲。公元500年前，希臘人將建筑圓木柱鉆孔，傾油入孔使其滲透到圓柱木材細胞內(nèi)，放在石板上干燥備用；羅馬人使用明礬處理木質(zhì)金字塔，令其在一定范圍內(nèi)不會燃燒。此后一段時間內(nèi)，浸注處理方法沒有明顯的改進，直到加壓浸注方法出現(xiàn)。1831年，法國人JeanRobertBreant將防腐劑在壓力下注入木材，極大地提高了處理材的浸注效果，是木材浸注處理方法上的一個里程碑。10年后，隨

3、著工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備問題的逐步解決，加壓處理方法逐漸推廣開來。在加壓處理方法的基礎(chǔ)上，針對處理深度、均勻性、防腐劑使用的經(jīng)濟性，人們又研制了多種方法，如李賓空細胞法、滿細胞法、Lowry空細胞法等。木材浸注處理的工業(yè)化開始迅速發(fā)展。國內(nèi)外對室外用木材的處理方法主要有兩種，常壓法和加壓法。前者有涂刷法、噴淋法、浸漬處理法、冷熱槽法、雙擴散法、立木處理法等，主要用于對處理材質(zhì)量要求不高、處理量小、處理材的耐久時間短等場合；后者又稱真空——加壓法

4、，多用于木材尺寸大、要求藥劑浸漬深、生產(chǎn)量大等場合。常用的加壓法有滿細胞法、半細胞法、頻壓法、循環(huán)法等，即使是加壓處理法，也存在著處理材藥劑浸注深度不夠、藥劑分布不均勻等問題，在工藝上雖存在后真空過程，留存于細胞腔中的藥劑被吸走，但對于存在于細胞壁空隙、細胞間隙中的藥劑（不能充分利用）不能吸出木材體外，造成藥劑的浪費，增加成本。為提高處理材的浸透性和浸透深度，針對加壓法處理木材存在的種種問題，近年來，國內(nèi)外的研究人員不斷的進行探索，提出

5、了很多方法。1CO2超臨界流體處理木材技術(shù)：在1995年的“木材防腐新工藝的開發(fā)”（匯編）中，MrellJJ等介紹了由Madison撰寫的關(guān)于co2超臨界流體處理木材的文章，認為此法幾乎能用處理劑處理所有樹種木材而對處理材無明顯不良影響，此法與現(xiàn)行處理方法同樣有效而且拓寬了使用藥劑的范圍，雖然還需作進一步研究和實驗，可斷言，該方法將是本世紀最具革命性改進的木材防腐處理方法。DemessieES等使用二氧化碳或其與甲醛的混合體研究超臨界流

6、體處理對花旗松心材氣體滲透性的影響，認為，三分之二的試樣的滲透性提高，這似乎與溫度、壓力的變化及助溶劑無關(guān)，表明狀態(tài)單一，對抽提物有增溶作用，部分試樣滲透性降低可能是因為溶解的抽提物重新析出。2木材激光刻痕法：激光刻痕法不破壞木材組織，且使藥劑容易注入。安藤恵介對爪狀刀具刻痕法和激光刻痕法針對柳杉、日本扁柏、花旗松、美國鐵杉四個數(shù)種的柱材進行了對比研究，后者浸注到木材中的藥液比前者多50%以上，此法可調(diào)節(jié)藥液的注入量——與在木材上的刻痕

7、位置有關(guān)。同時研究了刻痕深度和激光照射條件及激光刻痕對木材強度的影響。中嶋恒研究了脈沖激光照射次數(shù)對孔形狀的影響，認為，輸出功率低，全照射時間長，照射次數(shù)對孔深沒有影響；但輸出功率高，全照射時間短，隨著照射次數(shù)的增加孔越深，劑，注入后進行干燥。將干燥材橫向從中間鋸開，觀察藥劑浸透狀況。實驗結(jié)果表明，長段材內(nèi)藥劑充分浸透到中心部位，保持較高的藥效。因而，壓縮法可提高防腐處理性能。LesBois簡單介紹了“壓縮木”專利的制造方法，將木材（特

8、別是軟木）浸以三聚氰胺甲醛樹脂液后，放入爐內(nèi)進行預干燥，減少木材中的水分，以免影響樹脂的聚合，然后進行壓縮，減小木材的體積，同時使樹脂聚合，再次干燥木材。木材的容重增加，木材的硬度和耐磨性及尺寸穩(wěn)定性得到提高。日本京都大學木質(zhì)科學研究所的井上雅文認為“壓縮材”是垂直于木材纖維方向壓縮形成的高密度化材料，按其材質(zhì)均勻化的程度，可獲得要求的強度性能。制作壓縮材的難題是木材變形的固定。提出了實用的加工技術(shù)，與壓縮材相比，中密度纖維板難以制成薄

9、而均質(zhì)的材料，而壓縮材可制成1mm厚，同時水蒸氣預處理可有效的定形，利于生產(chǎn)連續(xù)化。ШамаевBA使用含量為木材重量10～15%尿素的濕木材進行干燥，并同時壓實到密度ρ=1000～1200kgm3。研究了木材橫紋壓縮時，用尿素增塑的木材的干燥過程；提出了干燥過程的加荷規(guī)律，目的是使橫向變形值與受壓縮的橫向方向收縮值之間的差異盡量減到最低程度。提出了木材在溫度濕度作用和機械壓力下木材變形的數(shù)學模型。實驗表明，該數(shù)學模型完全適用于較大變形

10、時的實際應(yīng)用。6熱水（汽）處理法：對于針葉樹材，熱水(汽)處理可除去覆被于紋孔的阿拉伯半乳糖膠等物質(zhì)，開放閉塞的紋孔對，從而改善了滲透性；蒸煮處理的處理強度越大，改善滲透性的效果越大，電子顯微照片表明蒸煮處理后有開裂的紋孔塞。采用微波加熱對木材進行預處理不但能提高加熱速度且能改進藥劑的滲透性。7震蕩加壓處理法：FlynnKA在1994年研究了在對木材進行加壓處理的同時，施以震蕩的方法。用5種不同的震蕩時間表進行研究，云杉氣干材和生材（約

11、纖維飽和點）用最高壓力為976與1465kgm3處理，處理效果是根據(jù)藥劑的吸收量、徑向與弦向的透入度來評價，發(fā)現(xiàn)防腐劑的透入度與吸著量有明顯的增加。1996年，使用5種不同的防腐劑對云杉材進行震蕩處理，觀察藥劑在具緣紋孔內(nèi)的分布情況。顯微鏡觀察證實，具緣紋孔內(nèi)部的防腐劑分布很好，同時彈性模量無明顯降低，此種處理方法可促進藥劑在閉塞部位中的分布。8聲波和超聲波處理法：在對木材進行加壓處理的同時，施以聲波或超聲波的作用，也是改善木材滲透性的

12、一個研究方向。NairHU等使用花旗松與美國西部黃松試材在加壓處理的同時附加聲波的作用，實驗結(jié)果與常規(guī)加壓處理作比較。當連續(xù)加壓處理1.5～2h，花旗松聲波處理的藥劑吸收量優(yōu)于常規(guī)處理。這種連續(xù)處理對花旗松試材能達到飽和，表明聲波處理，溶液一直能進入到木結(jié)構(gòu)內(nèi)部，而常規(guī)處理條件下，則是無效的。而這種處理方法對美國西部黃松試材不太理想。研究結(jié)果表明，聲波處理，對加壓處理方法的改善，以及對難處理樹種木材的處理，提供了很大的可能性。Wheat

13、PE等采用超聲波技術(shù)，用防腐劑浸漬處理木材。所用白云杉以氟化鈉飽和溶液浸漬后，木材內(nèi)液體的流動性增強，在47kHz超聲波時，氟化鈉離子的吸收量也增加。8伊藤貴文采用連續(xù)熱壓輥進行加壓，通過提高木材表面的硬度來改善木材表面的性質(zhì)，試材為扁柏、紅松、橡膠木、山毛櫸和輻射松，處理藥劑為乙二醛樹脂加壓或浸漬注入，壓輥溫度210℃，線速2.7mmin每一次壓縮量0.6mm最大壓縮量可達2.0mm，全部樹種經(jīng)過壓縮處理后表面硬度提高2倍，并明顯地提