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19世纪30年代初,德国生产过一种名叫木石的压缩木,是改性木之始。第二次世界大战期间,随着合成树脂的发展,以及木材浸注、热压工艺和设备的改进,先后出现了多种改性木,如浸渍木、胶压木等。20世纪60年代又出现了塑合木。迄今由于技术上或经济上的可行性不够,改性方法多停留在试验阶段,只有压缩木或压定木、浸渍木、胶压木、聚乙二醇处理的木材和塑合木等有不同规模的工业生产。
木材的强度通常与其密度成一定的函数关系,密度大,强度也大。同时木材的强度又受其含水率和温度的影响。含水率和温度增高时强度便降低,反之则增高。根据这些相关关系,经湿热处理的木材,在其垂直的纹理方向进行热压,可使木材的弹性变形转化为塑性变形,然后在木材被压缩状态下降低它的温度与含水率,使木材压缩后的体积与形状定型化(“变定”),材质即密实而成为压缩木。其密度可达1.2~1.4克/厘米3,各种强度也在不同程度上相应提高,韧性一般不会因热压过度而降低。压缩木的缺点是在潮湿的环境中会吸湿而回弹,失去压缩密实的特点,造成尺寸不稳定。回弹在很大程度上受压缩时温度的影响。如热压温度提高,则回弹率降低。回弹率不是压缩率的函数,而是压缩木中剩余应力的函数。为使压缩木有较好的尺寸稳定性,尽可能使木材的含水率接近使用时的平衡含水率,热压温度应尽可能提高到韧性损失的允许极限,保温、保压至少30分钟。木材在热压条件下塑化需要足够的水分。为防止在高温下水分从其端头逸散,在温度接近水的沸点时迅速施加压力,使水分封密在木材中,然后再升高温度到160~180℃。 卸压时把木材冷却到100℃以下。如此形成的回弹性低的压缩木材色发暗,说明压缩时产生的内应力的一部分已得到解除,称为压定木。在中国,压缩木广泛用于制造纺织工业用的木梭,以代替珍贵硬阔叶材。 如将木材迅速地在 260℃和小于10兆帕的压力下短暂地加热碾压,可使木材表面约几个毫米厚度的部分塑化密实(密度为1.0克/厘米3)。这样处理的表面,其耐磨耗性可比未经处理的高20倍。
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