木粉的选择和处理

塑木技术中所应用的木粉一般无大的严格要求,各类木材的木粉和各种植物纤维等一般都可使用(木材加工过程中产生的锯末,下脚料粉碎后皆可),对加工的影响并不大,主要要求各种木粉的粒径一般在20~100目,在此基础上,要保证木粉和塑料在混合前进行烘干处理。一般木粉含水量应控制在3%以内。烘干设备可采用电加热,也可用微波加热烘干或自然干燥。烘干后的木粉应存放在于燥的地方(室内),不可二次吸潮,否则会对加工影响较大。需要一提的是,在用带排气功能的挤出机,特别是双螺杆挤出机加工塑木材料时,可以不对木粉进行特别的烘干处理,只需日光下自然干燥即可直接进行挤出加工。

木粉的选择和处理

对木质部分进行处理

木质的处理主要分化学和物理两大类方法:

化学方法:

(1)表面接枝法:接枝是一种有效的改性方法,可以在复合前或复合的同时对植物纤维进行接枝。如可以用马来酸酐、异氰酸盐等接枝植物纤维。

(2)界面偶合法:用偶联剂与植物纤维形成共价键来改变界面粘合性。如采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等处理纤维,改善纤维与树脂的相容性。偶联剂的最佳用量与偶联剂在木粉颗粒表面的覆盖程度有关。如果偶联剂用量太少,会因为填料表面的包敷不完全,难以形成良好的偶联分子层,起不到理想的偶联和增容作用。用量太多,则偶联剂过剩,在木粉表面会覆盖过多的偶联剂分子,形成多分子层,易造成填料与树脂之间界面结构的不均匀性,且偶联剂中未反应的其他基团也会产生不良作用,从而降低复合材料的力学性能。

(3)乙酰化处理法: 植物纤维表面的羟基经乙酸酐或烯酮处理后,木材上的极性羟基基团被非极性的乙酰基取代而生成酯。在工业上通常使用乙酸酐、冰乙酸、硫酸的混合液进行乙酰化处理。

(4)低温等离子处理法:低温等离子处理主要引起化学修饰、聚合、自由基产生以及植物纤维的结晶度等物理变化。

物理方法:

(1)物理加工法。通过拉伸、压延和热处理等方法对木纤维或木粉等进行预处理,这种方法不改变其表面的化学组成,但是可改变纤维的结构与表面性能。

(2)碱处理法。NaOH等能溶解木质中部分果胶、木质素和半纤维素等低分子杂质,不改变主体纤维素的化学结构,而使微纤旋转角减小,分子取向提高,从而提高微纤的断裂强度等。其处理效果主要取决于碱金属溶液的类型及溶液的浓度。

(3)酸处理法。用低浓度的酸液处理木质部分,主要除去影响材料性能的果胶等杂质。

(4)有机溶剂处理法。主要用来洗脱木质中的蜡质,从而提高木质部分和聚合物基体间的粘结性。

(5)原纤的表面放电处理。主要采用溅射放电、电晕放电等,这种处理主要引起物理方面的变化,可使植物纤维表面变得粗糙等以增强界面间的粘结性能。