浸漬木

浸漬木是木材在水溶性低分子量樹脂的溶液中浸漬時，樹脂擴散進入木材細胞壁並使木材增容（Bulking），經乾燥除去水分，樹脂由於加熱而固化，生成不溶於水的聚合物，這樣處理的木材稱為浸漬木。

基本介紹

• 中文名：浸漬木
• 性質：木材
• 特徵：在水溶性低分子量樹脂
• 優點：生成不溶於水的聚合物

原理

木材浸漬的機理是把低分子量的樹脂浸注於木材中，在高溫條件下樹脂彼此間聚合，或與木材中的羥基形成氫鍵結合或化學結合，在細胞壁內生成不溶性聚合物，降低了木材中的羥基數量，即降低了木材的親水性，從而抵制細胞壁對水分的吸著；樹脂聚合物變使細胞壁充脹增容，達到抵制細胞壁收縮性能的作用；另外，處理材的密度也得到提高。因此，進行浸漬處理後的木材的尺寸穩定性、阻濕作用、力學強度性能均得到顯著改善。

低分子量樹脂

目前已有許多不同類型的低分子量樹脂能成功地在木材細胞壁內聚合，如酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、糠醇樹脂、間苯二酚樹脂等。其中使用最成功的是酚醛樹脂，它具有比脲醛樹脂的抗縮率和耐老化性能好，比糠醇樹脂在乾燥過程中化學藥劑損失小的優點。用於浸漬木材的酚醛樹脂，目前基本為A階段樹脂（即甲階酚醛樹脂），這種樹脂的固化含量為33%~77%，pH值為6.9~8.7，當固化含量為33%時，其相對黏度為3.5~4.7。

酚醛樹脂

水溶性低分子量酚醛樹脂的合成：浸漬用水溶性低分子量酚醛樹脂的合成應該採用低溫、時間、摩爾比為1：2.1：0.1的工藝進行合成，PF預聚物的分散指數小，分子量均勻，分子量分布在200~400之間的占98.3%。

低分子量酚醛樹脂的化學改性作用雖明顯優於低分子量脲醛樹脂和三聚氰胺樹脂，但酚醛樹脂改性處理使木材材色加深，限制了酚醛樹脂改性木材的套用範圍。合成樹脂的顏色是由副反應產生的，酚醛樹脂從合成到固化，始終伴隨氧化等副反應，所形成的醌類物質使樹脂產生顏色，在鹼性條件下的氧化作用更強。為此，在合成時採用低的用鹼量和溫和的反應條件，將甲階段酚醛樹脂調至弱酸性再固化，可減少氧化等副反應發生，達到顏色淺化的目的。因此在用酚醛樹脂改性處理木材時，應將甲階酚醛樹脂調至弱酸性再固化，從而減少氧化等副反應發生。

也可用相對易得和廉價的石油生產中的廢棄料及副產品製得木材浸漬劑。如：用合成丁苯橡膠時的回收溶劑——甲苯精餾後的殘渣製得低分子量含苯乙烯的共聚物可對木材進行浸漬改性處理，處理最適宜條件為浸漬時間7.5分鐘；乾燥劑用量15%（質量）；熱處理溫度180℃的；熱處理時間7小時。經處理後，可極大地提高木材的耐濕性及耐水性。

浸漬方法

要使浸漬劑能夠快速方便地進入到木材內部，增加木材中的滲透性，降低成本和提高質量，常採用的木材浸漬方法有加壓浸注法、真空浸注法、超音波法、預抽提法和高溫乾燥法（105~115℃）等浸漬方法。

真空加壓法

在對木材進行低分子樹脂浸漬時，最常用的方法有真空法和加壓法，也可以把兩種方法結合起來使用。當把真空和加壓兩種方法相結合，對樹脂增重量的影響要遠大於只採用單一的方法，注入壓力越大，注入時間越長，注入量就越大，木材的增重量就越高。

單板預壓法

即通過擠壓單板，先將單板內的空氣擠壓出來，靠壓縮單板回彈作用，如同海綿吸水一樣，使單體浸入單板內。

冷浴法

先將氣乾木材放在高頻電場內，然後趁熱放在常溫的單體溶液中浸漬，可提高注入速度。將氣乾材放在高頻或微波下加熱，然後取出放入冷卻的單體溶液中，能提高木材的注入效率。

超音波法

在常溫常壓下，用丙烯類二酯單體或低聚物浸漬木材時，將傳遞超音波的棒直接加在木材上，用超音波促進單體的滲透。8毫米厚的單板，在浸漬時只需4~8分鐘的振動就可得到尺寸穩定性良好的注入率。

抽提處理

由於木材內經常含有樹脂、樹膠和其他一些沉積物堵塞或半堵塞木材導管和紋孔等木材傳導組織，因此，採用有機溶劑對木材進行抽提處理，可以疏通木材的流體通道，提高浸漬效率。

單板層壓浸漬

尺寸大的木材試件用樹脂處理時，樹脂在木材內較難達到均勻分布，而對厚度很小的單板來說不存在這樣的問題，因此，較多的浸漬木是用浸漬單板層壓製成的。

（1）單板浸漬

根據單板厚度和浸漬要求，可以採用不同的處理方法。製造家具用的厚度為0。8毫米的濕單板，或小於此厚度的單板，在30%~60%的固體含量樹脂溶液中浸漬1~2小時，由擴散所吸收的樹脂為單板乾重的25%~30%。對於厚單板，其浸漬時間則需加長，因擴散時間和厚度的平方成正比。濕材的擴散是當化學藥劑進入木材時需將水分擠出，常用新鮮藥劑增加浸泡溶液的濃度。薄而平的單板有較多的橫斷紋理，毛細管吸收溶液容易，可以使用60%~70%的樹脂溶液，通過塗膠機1~2次即可達到所需的樹脂量。

較厚的直紋理單板，通常需要強力處理。厚度為3毫米的中、低密度單板，其含水率最好控制在20%~30%左右，可用壓輥裝置進行壓縮處理。處理時使單板從處理液面下的壓輥之間通過，單板的壓輥處壓縮到原來厚度的一半。當單板離開壓輥時，有恢復原厚度的趨向，此時就會吸收處理溶液。

厚1。6毫米以上單板的處理，主要採用處理罐加壓浸漬。標準處理方法就是將單板放在裝滿30%~35%樹脂溶液的糟內，單板兩面被浸濕之後，一張一張地緊密堆成一疊，然後在單板堆頂加上壓塊，並澆淋處理溶液，再用滾筒將裝有單板堆的托架送入處理罐內。根據單板滲透性的不同，施加0。15~1。5MPa的氣壓，保壓時間為10分鐘至6小時。厚度為1。6毫米的椴木或楊木心材單板在0。2~0。3MPa壓力下處理15分鐘，其吸收溶液量為其本身質量的30%。樺木心材單板在0。53MPa壓力下需處理2~6小時。

（2）單板乾燥

處理過的單板應密實堆垛並覆蓋，存放1~2天，使樹脂在木材內通過擴散均勻分布，然後乾燥。乾燥速度不宜過快，以防樹脂過多地轉移到單板表面。合理的工藝規程就是：在60℃下乾燥8小時或者在72℃乾燥3小時。乾燥的目的是去除水分，而不是使樹脂聚合。為了確保樹脂聚合固化，室內溫度要上升到95℃，乾燥一天，或將單板乾燥機升溫到150℃，乾燥1。5小時，以免在後續的層壓階段中，單板在熱壓機中被壓縮。

浸漬木的性質

木材經低分子樹脂浸漬處理後，木材的尺寸穩定性顯著提高，力學強度得到改善。

浸漬木的尺寸穩定性

經浸漬處理後，木材的尺寸穩定性有顯著的提高。用酚醛樹脂或脲醛樹脂處理時，隨著木材中樹脂含量增加，其抗脹（縮）率增加，當樹脂含量達到30%~40%時，抗脹（縮）率增加遲緩。尺寸穩定性與羥甲基酚含量關係密切。樹脂的聚合度越低，羥甲基酚含量越多，處理後木材的抗脹（縮）率越高。在低分子樹脂中含有較多的羥甲基酚，經高溫固化可與木材中的羥基彼此盛開氫鍵結合或化學結合。此外，用低分子量樹脂處理時，要比水對木材產生的膨潤作用還大，具有明顯的增容效果，這樣才有利於提高抗脹（縮）率。

浸漬木的物理力學強度

與素材相比，浸漬木順紋抗壓強度有所提高，順紋抗拉、順紋剪下強度略有下降，衝擊韌性降幅較大，故不能用於衝擊強度有嚴格要求的場合。如對大青楊木材的酚醛樹脂浸漬處理結果為：當酚醛樹脂濃度為10%時，順紋抗壓強度比素材提高了23。18%；當濃度20%時，比素材提高了30。67%；當濃度為40%時，比素材提高了55。86%，可見，酚醛樹脂浸漬處理對提高木材的順紋抗壓強度有明顯提高的效果。

在用酚醛樹脂處理我國南方主要用材樹種之一的馬尾松之後，試材端面、弦面、徑面的硬度均得到顯著提高，處理材的硬度是樹脂賦予的，由於木材浸注時樹脂最易從端面進入，因而端面的硬度增加最為突出；但衝擊韌性比素材有所降低，且隨著樹脂含量的增加呈下降趨勢，這是由於酚醛樹脂本身具有脆性且浸漬處理在高溫下固化也會變脆，因此處理材的衝擊韌性下降。

浸漬木其他性質

酚醛樹脂浸漬木在耐腐、耐酸、絕緣性能方向有很大提高。雖然酚醛樹脂處理不能使木材獲得真正的耐火性，但它改善了炭的集結度，從而可以隔斷火勢的蔓延，而且浸漬木的耐熱性也有顯著提高。

馬尾松經酚醛樹脂浸漬處理的改性材的防腐性能非常好，樹脂增重率不到20%的改性材對白腐菌和褐腐菌就都能達到強耐腐級。

浸漬木的用途

浸漬木主要用作汽車模具，模具的面板需用整張浸漬木製成，並要求在任何相對濕度環境中能緊密配合。由於浸漬木具有良好的耐久性能，亦可用作各種殼體模壓用模具。

套用脲醛濃縮體（UFC）處理的楊木浸漬木的尺寸穩定性和耐腐性均較素材高，處理後的材色淺，可塗飾，可代替杉木作建築用材。