化學法
化學法是指利用木材成分的化學反應,但是否引起化學反應并不一定非
常明確。下面所介紹的化學法,只限于在某種程度上消耗了哪一種成分或生
成了什么成分。事實上,有些在物理法中所進行的方法在某種程度上也伴隨
著化學反應。
1 .加熱處理
對纖維素類材加熱處理可獲得尺寸穩定性。其機理有諸多解析,但主
要起作用的是半纖維素,特別是多糖醛酸等發生化學變化生成吸濕性酸聚
合物,再就是通過氫鍵結合將纖維素鏈互相結合起來。
加熱處理木材的尺寸穩定性。Burmester等的研究發現,柚木的尺寸穩定
性好的主要原因是易水解的半纖維素含量少,其他樹種經加熱處理后也可以減少半
纖維素含量,有時甚至可以處理到比袖木的吸濕性及膨潤性還要小 Chow等研究
表明,在大氣中加熱處理白云杉單板時,村面的顯色強度差異大,同時羥基含量
減少,纖維素的結晶度下降。
加熱處理條件不同,所得到的尺寸穩定性也不同。
當質量減少率在 20%以上時,在大氣中抗脹(縮)率變低,在氮氣中不變,在密
閉容器中反而提高。加執處理環境有利于尺寸穩定化的順序是真空>大氣>蒸煮。
在熔融金屬中處理時與在真空中處理的結果相似。
當相對濕度在 45%~55%這樣較低范圍時,加熱處理材的抗脹(縮)
率和阻濕率呈現最高值,當相對濕度變高時這兩個值均降低。
日本法隆寺所用的1300多年的古柏,其抗脹(縮)率約為40%。可見
一般經過多年陳放的木材吸濕性降低,吸濕和解吸時所產生的尺寸變化小,
可以認為多年陳放是一種低溫下的長期熱處理。
Starnm 研究發現,由質量減少率及膨潤率求得的各種纖維素類材料
熱處理反應活化能幾乎都在 117 04KJ/mol左右。但是,如果加入2.5%氯
化鋅作催化劑,在 150℃下加熱處理北美黃杉木材時的反應速度約比未加
化劑的反應速度提高 16倍。這樣,如將木材先置于低濃度的金屬鹽溶液
浸漬或噴涂,然后經過短時間加熱處理就可以獲得良好的尺寸穩定性。
(2)加熱處理材的其他性質。力學性質:雖然加熱處理可提高木材的
寸穩定性,但力學性質變差。厚度為 3. |