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改性木质人造板材的下一步开发

2020-11-30

国际木业 2020年5期
关键词:板材改性树脂

位于班戈(Bangor)的生物复合材料中心(BioComposites Centre)的Morwenna Spear博士研究了改性木纤维的人造板材产品的潜力。

早在2012年,业内就对防水中密度纤维板(MDF)产品的推出感兴趣。现在,这种高科技材料的销售稳定(由MEDITE SMARTPLY公司以MEDITE TRICOYA EXTREME或MTX的名称生产),位于霍尔(Hull)的木片乙酰化工厂的调试工作将在2020年晚些时候开始。其他公司也对生产表现出兴趣,例如Finsa公司进行了试生产,2019年向西班牙/葡萄牙地区供应产品。预计在2020—2021营业年度在Hull进行第一批商业化生产,可以肯定市场上会有更大量的产品。

“乙酰化是人造板材行业唯一可行的木材改性方法吗?”在实木中,有几种独特的木材改性技术——热改性、化学改性(包括乙酰化等),以及树脂或聚合物改性。这些有可能为木质人造板材提供新特性吗?还是导致未来与Tricoya产品的竞争?

乙酰化纤维板并不是板材行业中最早的改性木材。几十年前,美国林产品实验室(Forest Products Lab(US))的Alfred Stamm研究了一种名为“Compreg”的浸渍树脂的胶合板产品,并将其视为克服树脂对实木芯部渗透性差的方法。渗透性是许多木材改性技术中的关键问题。单板易于浸渍,然后组坯并以不同程度压缩,以形成难以置信的强度高耐久性好的产品,该产品具有较低的吸湿率,这是一个额外的好处。随着时间的流逝,各种形式的技术得以幸存并被重新发明,成为具有多种用途(例如中子屏蔽、赛车、工程和地板)的专业产品。但是,在人造板行业中经常被忽略。

关于热改性?在过去10年的各种会议上,我看到研究人员介绍了一些概念,这些概念基于使用热改性的木片、单板或偶尔使用木纤维制成刨花板、胶合板或中密度纤维板(MDF)。

从技术上讲,这是可能的,尽管木材改性过程产生的脆性通常会导致制造出现问题或产品性能不佳。

例如,在刨花板和纤维板产品中,热压过程中木料的压缩和柔韧性是该过程的核心要求,从而确保良好的木材原料间接触和有效的载荷传递以实现良好的内部胶结强度性能。热改性木材原料的脆性可能会降低这种性能,并且如果施加过大的压力进行补偿,则可能导致木料破裂而不是压缩木料,除非仔细控制条件。

一些研究人员采取的另一种方法是工厂制成刨花板、胶合板或纤维板,然后对其進行热处理。这也并非没有技术缺陷,包括后期固化和树脂的脆性,板材内部的变形或应力发展,以及表面到芯部的热传递不良。

进行木材改性时的基本问题始终是“要增强木材的哪些性能?”答案通常是减少吸湿率。有时也可以提高木材的耐久性(对真菌、白蚁或其他生物因子)。有时是为了提高强度、硬度、韧性或其他力学性能。每项主要技术在这些领域都有优势,或者可能有局限性。

相同的问题可以应用于板材中的改性木材。增强性能的主要领域是减少吸湿率。在这方面,Tricoya的乙酰化纤维非常出色,其平衡含水率极低,足以抑制板材潮湿时的膨胀,并减少涂层的应变,同时还降低了腐烂的风险。业内开发将继续寻求增强其他性能的机会,并可能找到专业市场,例如已经被Permali公司、Jabroc公司和Insulam公司占领的市场。

(网址:http://www.wbpionline.com/  陈 玲译)

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