松木脫脂改性技術(shù)

　　松類(lèi)樹(shù)種屬高大喬木，生長(zhǎng)速度快，樹(shù)干通直，木材紋理清晰美觀，色澤較淺，硬度適中，強(qiáng)度和彈性模量較大，這些都是松木的優(yōu)點(diǎn)。但由于其材質(zhì)有明顯的生長(zhǎng)應(yīng)力，松脂含量較高，再加上木材中含有較多的多糖類(lèi)膠乳，所以材質(zhì)相對(duì)來(lái)說(shuō)較脆，膠粘性能很差，油漆附著力低，易起泡脫落，同時(shí)木材易翹曲、開(kāi)裂，受潮后易受真菌的侵蝕而產(chǎn)生藍(lán)變、白變和腐朽。這些均是松木的致命弱點(diǎn)。因此松木的使用受到了很大的局限，一直僅能應(yīng)用于較低層次的領(lǐng)域。

　　當(dāng)今世界，追求天然材料，崇尚返樸歸真，維護(hù)生態(tài)平衡的消費(fèi)時(shí)尚日益盛行，以實(shí)木為主導(dǎo)的生態(tài)家具、環(huán)保裝飾材料已普遍為人們所追求，并迅速形成了家裝消費(fèi)市場(chǎng)的熱點(diǎn)。然而，家裝市場(chǎng)激增的旺盛需求與我國(guó)現(xiàn)有的森林資源、生態(tài)環(huán)境不堪重負(fù)所形成的強(qiáng)烈反差令人困惑。

　　由于長(zhǎng)期亂砍濫伐導(dǎo)致可供用于加工生產(chǎn)實(shí)木家具和裝修用材的天然林越來(lái)越少，而那些珍貴的家裝木材更是幾近枯竭。所以木材資源的嚴(yán)重匱乏將是制約我國(guó)家裝工業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)難題。換句話說(shuō)，我國(guó)家裝工業(yè)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，在很大程度上取決于如何合理開(kāi)發(fā)和科學(xué)應(yīng)用現(xiàn)有森林資源，尤其是人工速生林資源。因此將分布廣、蓄積量大的松類(lèi)樹(shù)種進(jìn)行改性處理，提高材質(zhì)質(zhì)量和木材性能，使其滿足家裝市場(chǎng)要求是十分有意義的。

　　我們根據(jù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的松木脫脂改性技術(shù)，經(jīng)過(guò)分析和比較，提出了適合中國(guó)國(guó)情的常壓松木脫脂改性技術(shù)，研究出了一種“常壓松木脫脂劑”，于1999年5月申請(qǐng)了國(guó)家專利(專利號(hào)299115393．6)。

　　使用這種脫脂劑，不需其他機(jī)械設(shè)備，僅用2個(gè)水泥池即可工作，處理每立方米松木僅需藥品費(fèi)20元。

　　我們選擇了有廣泛代表性的4個(gè)樹(shù)種：北方的落葉松、湖南的馬尾松和濕地松、海南的南亞松進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。將這4種松木先制成2—5cm厚的板方材，按每立方米松木5kg藥液配比浸泡一定時(shí)間，再用蒸汽將水加熱到95℃左右，持續(xù)1—3h(按木材厚度控制浸泡時(shí)間，2—3cm保持1h、4—5cm保持2h、5cm以上的保持3h)，然后排掉池中水(水可循環(huán)利用)，取出木材送入烘干窯中，按松木的基準(zhǔn)進(jìn)行干燥，將干燥后的木材取出供作實(shí)驗(yàn)用材。同時(shí)將未經(jīng)脫脂處理的板材一起放入干燥窯中干燥，作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)用材。對(duì)脫脂處理后的松木和未處理松木，進(jìn)行物理性能檢測(cè)試驗(yàn)。

　　我們做了膠粘性能、油漆附著力等幾項(xiàng)重要物理性能實(shí)驗(yàn)，除自己檢測(cè)外，還將部分材料送國(guó)家人造板質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行檢測(cè)，各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

　　從表1的各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)中可以看出：

　　(1)松木的脫脂率在53．3％一72．7％之間，松木含脂量越高，脫脂效果越好。

　　(2)脫脂后油漆的附著力提高了3—5倍。含脂率越高的樹(shù)種，其油漆附著力提高的倍數(shù)越大。凡經(jīng)脫脂處理后的松木，其油漆的附著力都達(dá)到了令人滿意的要求，而未經(jīng)處理的松木，油漆的附著力就很差。

　　(3)膠粘后的松木，其冷水浸漬剝離力與抗剪切強(qiáng)度，處理與未處理的松木有很明顯的區(qū)別，經(jīng)過(guò)處理的松木其抗剪切強(qiáng)度提高了81．6％一128％。從冷水浸漬剝離來(lái)看，處理后的松木都沒(méi)有開(kāi)裂現(xiàn)象。除落葉松外，其它未處理的松木，都不能作集成材和其它膠粘用材。

　　　　表1 4種常用松木脫脂改性后物理性能

　　 樹(shù)脂 油漆附 膠粘后的 膠粘后冷 抗彎 抗彎彈 沖擊韌 弦向抗 物理性能
樹(shù)種 類(lèi)別 含量 著力 抗剪強(qiáng)度 水浸漬剝 強(qiáng)度 性模量 性 劈力 平均提高
(％) (級(jí)) (MPa) 離率(％) (MPa) (MPa) (k8／m’)(N／mm) 率(％)
未處理’ 3．13 3 4．6 0 63．2 8211 41．8 11．4
落葉松 處理后 1．46 1 8．4 o 76．8 12937 68．4 12．7
提高率(％) 53．3 300 82．6 21．5 57．6 63．6 11．4 47．34
未處理 4．51 4 4．2 12 58．4 8896 45．6 12．8
馬尾松 處理后 1．35 1 7．8 o 72．3 14329 72．3 14．5
提高率％ 62 400 85．7 23．8 61．1 58．6 13．3 48．5
未處理 6．62 4 3．8 20 54．2 6573 32．6 10．3
濕地松 處理后 1．86 1 6．9 0 71．5 l0654 58．3 13．5
提高率％ 71．9 400 81．6 31．9 62．1 78．8 31．1 57．1
未處理 10．43 5 3．6 50 61．3 8750 50．5 12．8
南亞松 處理后 2．84 l 8．2 o 78．7 12353 69．3 14．6
提高率(％) 72．7 500 128 28．4 41．2 37．2 14．1 49．78

　　注：1．松脂含量提高率為松脂的脫除率。
　　　　2．膠粘后冷水浸漬剝離率指開(kāi)膠縫的長(zhǎng)度比。0為未開(kāi)膠。

　　(4)處理后的松木，其抗彎強(qiáng)度提高了21．57％一 31．’97％；抗彎彈性模量提高了37．5％一78．8％；弦向抗劈力提高了11．4％一31．1％。

　　(5)將處理后的板材，在室內(nèi)經(jīng)合理堆碼后, 經(jīng)淋濕與陰干，反復(fù)5次，為時(shí)3個(gè)月均未發(fā)現(xiàn)有開(kāi)裂和翹曲現(xiàn)象。

　　從以上各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)脫脂改性后的松木，其各項(xiàng)性能指標(biāo)完全能滿足實(shí)木家具、室內(nèi)裝修、實(shí)木地板、建筑門(mén)窗和各種集成材的使用要求，這將使松木在科學(xué)理念作用下，通過(guò)注入新的文化信息和豐富的藝術(shù)內(nèi)涵而身價(jià)大增，為它臍身于高檔實(shí)木家具，高檔裝飾材料行業(yè)創(chuàng)造了極好的條件。我們期待著脫脂改性后的松木，能給我國(guó)人民帶來(lái)實(shí)惠和亮麗，更期待著家具和裝飾設(shè)。

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