参考资料： 一般来看木材的脱脂方法可以归纳为以下几种。
5 1 碱液皂化法
碱液皂化法是根据树脂与碱可以皂化成可溶性皂 ,随着木材中的水分排出的原理而采用的脱脂方法。常用的碱有碳酸钠 (Na2 CO3)、碳酸钾 (K2 CO3·H2 O)、苛性钠 (NaOH)。一般为了提高碱液的渗透性 ,采用高温高压蒸煮方法 ,在脱脂改性工艺中 ,压力参数的选择直接影响碱液进入板材的速率和深度 ,压力的大小关系到脱脂处理的时间和效果 ,一般采用的压力为 1 47× 1 0 5～ 1 96× 1 0 5Pa。碱液浓度也影响溶液的扩散速度 ,同时也影响板材的力学强度。浓度太低 ,扩散速度小 ,进入板材的量和深度也小 ,影响脱脂效果和生产率 ;太高的浓度 ,则容易引起木材纤维的破坏 ,降低木材的强度。一般NaOH水溶液的浓度控制在 0 5%～ 1 %。由于松脂的软化温度在 70℃左右 ,温度多控制在 1 0 5～ 1 2 0℃之间。在一定的温度和压力下 ,松节油随水蒸汽蒸发 ,松香与氢氧化钠起反应生成水溶性的松酸钠 ,并随水排出板材。另一方面 ,在高温高压的碱液浸渍下 ,多糖类被溶解 ,半纤维素得到分解 ,减少了木材内部的羟基 ,木素的比例相应增加 ,木材的变形减少 ,干缩湿胀率也减少。但碱液皂化法使处理木材的强度有所下降 ,碱液处理后木材材色有所加深。该法对设备的要求是能耐碱液腐蚀的、具有密封性能的圆柱形蒸煮罐 ,罐盖口能自动开启、关闭 ,蒸煮罐设有蒸汽管、水位计、温度计、压力表、安全阀等。
5 2 溶剂萃取法
溶剂干燥 :根据树脂溶于有机溶剂的原理 ,用能溶于水的有机溶剂如丙酮循环流过木材表面 ,在与木材接触时将木材中的水分和树脂等内含物浸提出来 ,从而在干燥木材的同时除去大部分树脂。如果将木材的含水率降至 1 0 %～ 1 5%,可能需要1 2h和丙酮的多次循环使用。由于除去了大部分的树脂 ,溶剂干燥法可以防止木材中树脂的渗出。共沸干燥 :采用不能与水相溶合的溶剂 (如全氯乙烯和三氯乙烯 )作热交换介质干燥木材。热能由液体溶剂传给木材 ,木材中的水蒸气压力升高 ,促使水分向木材表面移动。水分与溶剂相混合 ,以既低于溶剂也低于水的沸点 (共沸点 )同时沸腾。如采用三氯乙烯作为溶剂其松香可平均减少58 2 %,同时松节油则减少 72 8%。上述这两种溶剂萃取干燥方法的干燥过程基本相似 ,板材置于处理罐内 ,热溶剂通过处理罐循环流动。水和溶剂从罐内排出、冷凝和分离。回收的溶剂再次被加热 ,并再次循环通过处理罐 ,干燥终了后 ,对处理罐加热或抽真空 ,以回收残留在木材内的溶剂。对溶剂的要求是回收容易 ,能耗低 ,回收率高 ,且能满足工业溶剂的普遍条件 ,即具有化学稳定性 ,不腐蚀、无毒、不燃、不爆等特点。如苯 -醇是很好的溶剂 ,当它在萃取含水率高的物料时会因与水相混而形成苯 -醇 -水三元物系 ,在其回收时产生了具最低恒沸点的三元组成 ,分离溶剂需采用多塔的恒沸蒸馏 ,设备费用高 ,能耗大 ,不利于工业生产。氯仿脱脂效果好 ,但毒性大 ;石油醚、汽油醚虽来源多 ,价格低 ,却易燃、易爆。日本学者甲斐勇二[6 ]认为 ,氨基脲不仅对花旗松脱脂效果好而且同时可防止其变色。此外 ,溶剂干燥投资和回收费用都很高 ,而且操作工必须具备一定的化学知识。因此 ,上述方法在工业上应用较少。
5 3 催化聚合法
在一定条件下 ,α和 β -蒎烯会产生聚合 ,形成黄色的粘性的物质 ,使其固定或缔合在木材内。如氯化铝、氯化血红素、漂白土 ,经过试验证明是有效的。但最常用的是三氟化硼 ,将三氟化硼的酒精溶液涂刷到板材的表面 ,便会改变树脂中萜的组成 ,α和 β -蒎烯可转变成挥发性少的或不挥发的粘性的不易流动的降合物。在具树脂的表面涂刷浓度为2 6%的三氟化硼溶液 ,减少树脂渗出的效果最佳[1 ]。但是这种方法只能对木材表面进行处理 ,木材内部的萜烯没有变化 ,依然会向表层移动而产生树脂的渗出 ,因此这种方法适合于干燥后含水率较低的木材 ,在木材的涂饰之前进行。
5 4 高温干燥法
高温干燥被认为是一种比较有效的脱脂方法 ,Cech[2 ]曾经做过红松木材的脱脂试验 ,采用高温干燥方法使松香平均减少 2 7 4%,松节油减少40 1 %。如果采用高温干燥加蒸汽处理则松香可以减少 3 0 1 %,而松节油可减少 65 0 %。这种方法主要是除去能溶解固体的树脂酸的松节油 ,因为松节油的沸点大致是 1 50～ 2 3 0℃ ,但是如果与水共存则可降低到 1 0 0℃以下[3]。松节油在高温下挥发 ,而在高温汽蒸的条件下使松节油的沸点降低 ,同时高温气蒸提高了木材的渗透性 ,能有效地蒸发松节油成分 ,处理后剩下的固体松香便不会向外渗出。高温加蒸汽的联合干燥是最有效的实用方法 ,它不需要增加任何设备只用原有的干燥窑 ,因此投资少 ,被许多企业所采用。但是有人认为经过高温高湿的作用 ,干燥后的马尾松木材表面深灰、暗淡 ,失去原有的天然的材色 ,加工成制品后呈黄褐色。
5 5 真空干燥法
真空干燥法是把木材堆放在密闭容器内 ,在低于大气压力的条件下 ,进行干燥同时除去部分树脂的方法。真空干燥适合于透气性好的木材 ,若对渗透性差的落叶松木材单独采用真空干燥方法 ,不能取得预期的效果。真空干燥的特点主要是干燥速度比其它方法快得多 ,与其它干燥方法相比 ,干燥时间大约可缩短 2 5～ 1 2。日本的内藤真理[4]用高频真空干燥法干燥花旗松木材 ,认为对脱脂是有效的 ,并且主要是在干燥初期。因为木材中的水分排除是在干燥初期 ,所以其脱脂作用也在干燥初期。中野隆人[5]等对落叶松木材进行蒸煮、真空和人工干燥 ,认为蒸煮、真空处理脱脂效果好 ,因为蒸煮增加木材的渗透性。如果在蒸煮、真空处理后进行人工干燥则脱脂效果更佳 ,因为真空干燥缩短了干燥时间。但是真空干燥设备复杂 ,投资较高 ,已有真空干燥机的厂家可以采用此种方法。一般为了提高脱脂效果 ,常常采用两种或两种以上的脱脂方法相结合 ,如用药液浸注加蒸汽干燥 ,药剂浸注 蒸煮 真空 ,蒸汽 真空 压力 真空等方法。各生产厂家可以根据本厂的实际情况 ,选择适合于自己的方法。
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