楊木(mù)是我國(guó)人工(gōng)林的主要樹種,但因材質(zhì)軟、強度低等缺點限制了其使用(yòng),需進行提質(zhì)增值加工(gōng)來拓寬應用(yòng)範圍。研究表明,用(yòng)無機物(wù)與木(mù)材結合制備無機複合木(mù)材,其密度、抗彎強度和阻燃等性能(néng)均可(kě)以得到明顯改善。矽溶膠具(jù)有(yǒu)黏度低、粒徑小(xiǎo)的特點,能(néng)夠有(yǒu)效滲入木(mù)材孔隙結構中(zhōng),經過凝膠、幹燥後得到穩定的空間結構和較高的硬度;矽溶膠安(ān)全環保,無遊離甲醛,具(jù)有(yǒu)較好的熱穩定性和生物(wù)相容性,是一種很(hěn)好的木(mù)材改性劑。
常用(yòng)的木(mù)材改性矽溶膠分(fēn)酸性和堿性兩種,酸性矽溶膠對木(mù)材自身結構影響小(xiǎo);堿性矽溶膠會使木(mù)材發生一定程度降解,但也可(kě)以改善滲透性。酸性、堿矽溶膠改性對木(mù)材性能(néng)會産(chǎn)生不同的影響,改性處理(lǐ)後的木(mù)材彎曲性能(néng)和熱降解特性等方面會存在差異。
分(fēn)别采用(yòng)酸、堿性矽溶膠浸漬改性楊木(mù),發現矽溶膠可(kě)沉積在細胞腔和紋孔等結構中(zhōng),使改性材密度增加,增重顯著。改性木(mù)材的彎曲性能(néng)均優于未改性木(mù)材,且酸性矽溶膠改性木(mù)材的彎曲性能(néng)更好。堿性矽溶膠改性木(mù)材的密度和增重率均大于酸性改性木(mù)材,而酸性膠改性的提升效果明顯高于堿性膠,這可(kě)能(néng)是因為(wèi)堿性矽溶膠處理(lǐ)木(mù)材時,在細胞壁中(zhōng)起粘結作(zuò)用(yòng)的半纖維素發生剝皮反應和堿性水解,使其内部閉塞的孔道打開,滲透性提高,更多(duō)的矽溶膠改性劑滲透進入木(mù)材的導管中(zhōng),經幹燥、縮聚、沉積在導管中(zhōng),因此增重更多(duō),同時又(yòu)起了機械支撐作(zuò)用(yòng),部分(fēn)抵消因降解導緻的性能(néng)降低,降低了抗彎強度,所以,堿性矽溶膠改性材的性能(néng)提升不如酸性膠明顯。改性後的木(mù)材炭化溫度降低,對木(mù)材起到了一定的保護作(zuò)用(yòng);酸性矽溶膠處理(lǐ)材的表觀活化能(néng)明顯提高,可(kě)以對木(mù)材起到明顯的阻燃效果。