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PEG在木材抗缩胀领域的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-05-24  浏览次数:115
核心提示:木材是一种绿色、环保、可再生的天然资源。易于加工,拥有能引发亲近感的颜色、花纹和光泽。此外良好的热绝缘性、声学和物理力学
     木材是一种绿色、环保、可再生的天然资源。
    易于加工,拥有能引发亲近感的颜色、花纹和光泽。此外良好的热绝缘性、声学和物理力学等特性叠加下,它与钢材、水泥、塑料共同组成当今世界的四大材料。
    但木材由于内部含水量不同,产生干缩湿胀现象,反复多次后由于各向尺寸变化不一致而引起的翘曲、开裂等种种形变是木材加工、利用过程中遇到的最棘手的问题。
    PEG是木材化学浸渍处理中常用的一种原料。它对木材的作用相当于膨胀剂。
    PEG分子通过扩散作用进入木材细胞壁并置换出水分。木材干燥过程中,PEG不随水分蒸出,可继续存留于木材细胞壁中,起到支撑细胞壁的作用,从而达到对木材尺寸的稳定作用。
    本文利用柳杉向读者们展示,PEG对速生木类尺度稳定性的提升有多明显。同时帮助读者了解浸渍条件该确定为何种为好。
    01
    实验条件
    化学浸渍液:PEG1000水溶液;
    木材:柳杉;
    实验变量设置:
    02
    实验结果
    溶液浓度对尺寸稳定性影响:
    根据上表可知,不同浓度PEG浸渍剂对柳杉木材的尺寸稳定性提高都具有一定效果。
    其中30%和80%浓度的PEG浸渍剂效果相对较好,弦向抗缩率最高达到85.10%,虽然30%浓度PEG浸渍剂在弦向抗缩率和径向抗胀率的效果上比80%略低,但弦向抗胀率和径向抗缩率均比80%效果好。
    综合浸渍质量和成本因素考虑,PEG浸渍剂浓度以30%为最佳。
    处理温度对抗张缩率影响:
    木材的抗缩率随浸渍温度的增加先增加后减小,在80℃时效果达到最佳。
    同样木材的抗胀率对浸渍温度的增加先增加后减少,也在80℃时效果达到最佳。
    可见浸渍温度以80℃为最适宜。
    处理时间对柳杉木材尺寸影响:
    木材的抗缩率随浸渍时间的增加逐渐增加,在16h后趋于稳定,径弦抗缩率稳定在80%左右。
    木材的抗胀率随浸渍时间的增加先增加后减小,16h达到最好,浸渍时间以16h为最佳。
    最佳处理工艺下,PEG功效:
    由于木材本身的各向异性,各向收缩膨胀不尽相同。正是应力方向的不统一,才导致木材稳定性差。
    PEG对径向稳定性加持明显。弦向为纤维生长方向。起填充作用的PEG作用不大。
    总的而言,PEG填充于细胞壁间,消减木材的各向异性,使得木材在湿度变化的条件下内部应力统一,减少开裂、翘曲等问题产生的可能性。实际使用中,可减少木材50%的开裂。
 
 
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