表面密实化

由于木材的性能，如硬度、耐磨性、抗弯强度、尺寸稳定性等主要取决于其表面，通过木材表面的密实化，即仅在木材表面一定深度使其密度增加，木材内部密度并不增加或较少增加，这样既可提高木材的物理力学性能、节约成本，又减少木材材积损失，是理想的人工林软质木材材性改良方法。

木材表面密实的理想状态和途径根据表面密实的概念及要求可表现出几种理想化状态。木材表面密实的途径包括压缩密实、渗透或浸渍压缩密实。木材压缩密实化技术要达到比较理想的表面密实化效果的前提条件是：表层木材温湿度高、软化充分，而中间部分木材温度低、没有被软化，同时控制较低的压缩比或压缩率。

渗透或浸渍密实将有机树脂等有机物、元机金属元素等渗入木材表层的一定厚度，实现木材表面密实的目的。

试验材料和方法与结果选择三倍体毛的杨，以成本较低、渗透性较好的水溶性低分子量PF树脂浸渍试件，再经不同程度的机械压缩，检测处理后试件厚度方向上的密度分布、尺寸稳定性、硬度及耐磨性等指标。

经过试验得出，湿状态下，试件的膨胀率元论在弦向还是径向上，均随PF树脂团体含量的增加而减小。干状态下，试件的膨胀率出现负值，是由于在浸泡过程中，部分树脂或木材本身的抽提物浸出，在烘干过程中发生收缩，其对尺寸稳定性的影响，大于浸泡过程中膨胀产生的影响。随着PF树脂固体含量的增加，试件弦、径向膨胀率虽然为负值，其绝对值却降低，有利于保持尺寸的稳定。

试件沸水煮2h后，湿、干状态的弦、径向膨胀率随PF树脂固体含量的增加而发生变化。湿状态下试件弦、径向膨胀率，随PF树脂固体含量的增加而降低；而在干状态下，试件的弦、径向膨胀率为负值，绝对值随PF树脂固体含量的增加而减小，且在PF树脂固体含量较低时绝对值减小得更快。

结论对木材进行树脂浸渍和机械压缩结合的处理，随着树脂固体含量和压缩率的增加，木材表面密度增加大于内层密度，可获得比较理想的表面密实化效果。浸渍固体含量15%PF树脂并压缩处理的木材试件，同未处理木材相比，压缩率为11%时，试件的平均密度增加12.6%，压缩率为11%时，试件的平均密度提高35.7%表面密度提高57.5%。

PF树脂浸渍表层压密木材的尺寸稳定性提高，冷水浸泡和沸水煮时，湿、干状态下木材的弦、径向膨胀率均有不同程度的减小，木材表面耐磨性能亦有所提高。

相关研究以速生杨木为研究对象，通过蒸汽处理杨木表面进行热压来达到表面密实的目的，研究不同的蒸汽预处理工艺以及热压工艺对速生杨木密实化性能的影响，并对差异化压缩后杨木的性能和变形固定进行了研究1。

研究结果表明：(1)喷蒸预处理有利于提高杨木板材表面的压缩率：当总压缩率为10%，热压温度170℃，喷蒸3min时，经过喷蒸处理杨木板材表面压缩率最高达到21.5%，芯层压缩率只有3.5%；当总压缩率为20%，热压温度190℃，喷蒸3min时，杨木板材表面压缩率达到36.8%，芯层的压缩率只有5.6%。而未经处理的板材芯层压缩率较大，表层的压缩效果不明显。

(2)喷蒸预处理有利于提高杨木板材表面的密度：总压缩率为10%,经过喷蒸预处理的试材表面密度最高达到了715 kg/m3，比试材的平均密度提高了31.9%，压缩杨木表面密度较未处理表面密度提高了37.5%；总压缩率为20%，经过喷蒸预处理的杨木试材表面密度最高达到了910kg/m3，较试材的平均密度提高了47.1%；比未处理面密度提高了40%。喷蒸预处理对杨木表面密实化程度的提高有非常显著影响2。

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学