陈 悰 王 望 曹金珍
(北京林业大学材料科学与技术学院 北京 100083)
木材中的水分变化不仅会导致干缩湿胀、开裂变形等缺陷,而且还会间接促进木材的生物劣化,严重影响木材的应用范围和使用寿命(Tarkowetal., 1958; Stamm,1964; Piaoetal., 2010; Rowell,2012; Kocaefeetal., 2015; Moghaddametal., 2016),对木材进行疏水化改性至关重要。目前,常用的木材疏水化改性方法多集中于表面改性,疏水层易受破坏、耐久性差,且用于构建粗糙结构的材料成本较高,制备疏水表面的工艺复杂,还常常涉及到大量溶剂的使用。
亚麻油作为一种天然物质,常被用作环保型木材改性剂,通过亚麻油浸渍处理,能够降低木材吸水性和吸湿性,提高尺寸稳定性(Fredrikssonetal., 2010; Singhetal., 2012; Humaretal., 2013); 而且,对腐朽菌等真菌也具有一定抑制作用(Ulvcronaetal., 2012)。以往研究多用50%或100%高浓度油处理木材,稀释常用易挥发的有机溶剂(Erikssonetal., 2011; Humaretal., 2013),不仅成本高、渗透性差、不环保,而且植物油在自然条件下固化慢,在改性材内易流失,从而影响处理材的长期性能(Panovetal., 2010)。此外,植物油虽然属于低表面能防水物质,但是不能在被处理材表面形成任何粗糙结构,其疏水效果不理想。章伟伟(2014)研究表明,通过控制后处理温度,利用不同熔点的混合蜡可以形成具有一定粗糙度的疏水结构。
鉴于此,本研究制备亚麻油水性乳液浸渍改性杨木,在高于80 ℃温度下使亚麻油快速固化(Lazzarietal., 1999),促进成膜过程,并结合混合蜡乳液共同构建具有连续防水层和粗糙结构的双层疏水屏障,以期提高处理材的疏水性和防水效率。
亚麻油: 酸值(mgKOH·g-1)≤0.45%,水分及……