木材改性的详解

微波处理木材也是一种较为先进的木材改性方法。微波处理后的木材,其材性发生了改变,表现木材密度增大、干燥速度加快、弦径向干缩率之比增大等。木材液化是将固态的木材转化为新的高分子材料的一种改性方式,是近年来木材综合利用技术新开辟的研究领域之一。液化后的木材可以制成各种高附加值的产品。随着对木材基本物化性能研究的逐步深入,木材改性技术也有了进一步的拓展。如改性后的木质导电材料,赋予木材新的导电性和体积电阻率;木材陶瓷化,使其具有更好的硬度、耐磨性及远红外放射性和吸收性改性木的技术和标准问题难浸注和较厚木材的改性技术仍是难题。其次,木材改性技术也存在系统性较差、技术不够完善等问题,影响了产业化的进程。再者,因木材变异性大,改性木产品的质量稳定性差,影响到产品质量评价指标体系的建立。

中国传统家具对于木材的预处理方式有火焙脱水、预留收缩缝、硬性木材弯曲处理，以及独特的传统“预应力”技术。

预应力处理是针对木材遇水泡发、遇热干裂的特质所进行的。在几千年前的古代，我国就有木工发明出了“攒框装板”的技术，初步用硬性压缩的方式解决了木材材质的基本问题，但是由于使用时间过长、使用环境不可预计，因此“攒框装板 ” 技术还具有很大的局限性与进步空间。但限于工具原因，并没有发明更加优越的针对措施。到了近代，在木工工具得到了极大发展的前提下，终于通过“预应力”技术解决了木材遇水泡发、遇热干裂的问题。“预应力”技术总体来说就是通过机器使用蜡分子置换出木材中的水分子，从而达到坚固材料的目的。

硬性木材弯曲处理技术的发展也得益于现代科技的进步。众所周知，诸如小叶紫檀、黄花梨木等木质密度相对较大的原材料，在处理过程中基本无法弯折，制作之中的连接都通过榫卯结构来进行。而硬性木材弯曲技术则可以很好地解决这个问题，这个技术也是基于传统制作需求的一种创新处理方式。木材弯曲处理通过木材的软化、弯曲和塑性三个步骤，使硬性木材无需分解与再次联结就可以成为一个完整的家具，家具风格也更加圆融优雅。

中国传统家具对于木材的处理十分多样化。在同时期的世界范围内，中国匠人的木工水平也是世界驰名的。知名的榫卯结构就是中国木工最响亮的招牌。现代家具多数对于原木的处理方式在传统工艺中都有得到体现，可以说基本上都脱胎于传统木工工艺。因此，多了解传统木工工艺对于家具制作的了解是很有帮助的。

木材加工已成为一个稳定的工艺系统，专门化程度不断提高。电子计算机的应用，对制材技术的革新，木制品加工工业系统的变革，以至人造板生产工艺和产品设计工程的发展，都产生了重要作用。今后微处理机将更加深入到许多木材加工工艺领域，如原木、锯材的检尺、分等，木材、单板等干燥过程的控制以及热压工艺参量的调节等。同时，生物工程应用于纤维分离过程的可能性也已出现，定向技术的进一步提高，有可能使刨花和纤维按照产品用途性能的要求进行组织和纹理排列，成为木材加工中的最新技术。此外，在新技术革命的影响下，无木芯旋切、无胶胶合、无屑切削，以及木制品工业中应用柔性加工系统等的试验研究，都预示木材加工技术将进一步发生重大的变革。

　　1水热处理（蒸煮法）

　　水热处理（蒸煮法）软化木材，主要是利用水对纤维素的非结晶区、半纤维素和木素进行润胀，为分子剧烈运动提供自由体积空间，靠由外到里逐渐对木材进行传导加热，使分子获得足够的能量。

　　组成木材细胞壁的主要成分为：纤维素，半纤维素和木素。木材经水热处理后，一部分半纤维素易分解溶解成液态，纤维素无定型区分子链上的游离羟基吸附水分，使纤维素间隙中水膜增厚，分子间距离增大，吸引力减小，便于在外力作用下产生相对滑移。

　　木材膨胀形变是水进入到木材的非结晶区内，使木素、半纤维素和纤维素的非结晶区体积膨胀，增大自由体积空间，提高了木材的塑性。加热可以使非结晶区中的木素、纤维素和半纤维素分子能量加大。在水、热的作用下，纤维素非结晶区湿胀，木素呈粘流态，半纤维素失去其联结作用，木材塑性加大。

　　水热处理方法有汽蒸和水煮两种，水煮方法会使木材含水率增高，弯曲后干燥时间延长。此外因细胞腔内自由水的存在，在弯曲过程中，易产生静压力而造成废品。目前生产中经常采用汽蒸，主要是饱和蒸汽蒸煮。汽蒸时间与弯曲方材的厚度、含水率、树种和要求的塑化程度有关（表1）。蒸煮不足则塑化不好，容易在剧烈弯曲程度下产生破坏；蒸煮过度则顺纹抗拉，使其顺纹抗压强度降低，方材将难以承受在弯曲过程中端面产生的压缩变形而被破坏。所用蒸煮设备应靠近曲木设备，每次蒸煮的木材数量不宜过多，以免表面过分冷却和蒸煮过度。放在蒸煮设备内的木方之间要留出6mm~8mm的间隙，使其均匀受热，缩短蒸煮时间，保证弯曲质量。蒸设备直径一般为250mm～400mm，不宜太大。锅的长度稍大于弯曲零件的长度。

　　2高频介质加热处理

　　高频介质加热处理是把弯曲毛料放在高频电场内两个电极板间，反复极化，使分子在这种高频交变电磁场作用下急剧运动而相互摩擦产生热量，从而达到升温加热的目的。在高频加热中，介质吸收电能而发热的能力与介质本身的热传导性无关，而是取决于介质本身的介电特性和电场的电参数，即与介质的损耗因素、电场强度的平方、电场频率成正比。高频电场强度越强、频率越高或介质的损耗因素越大，则极性分子（如水）运动的幅度和次数就越大，摩擦产生的热量也越多，加热和干燥的速度就越快。这是一种有效的软化方法，可以在方材弯曲后真接进入干燥定型工序。高频度加热的频率高于300MHz，弯曲木材受波导管谐振腔的电磁波辐射场照射。目前常用915MHz和2450MHz两个频率的设备，在2450MHz的电磁波加热下20mm×10mm（断面）的木材可弯曲到曲率半径为150mm，如在弯曲定型后再用电磁波加热可弯到更小的曲率半径。高频及微波加热快而均匀，可使弯曲与定型两工艺连续进行

实话实说，专业前景并不是太好（但是学好了一样可以进大企业），甚至算得上冷门专业，因为国内就只有一小部分学校开设这个专业，由此可见它的地位，一般本科毕业大多进入家具，地板企业，好点的就欧派，方太之类，不好的就一些不知名的小家具厂，没进过家具厂你真的不懂那是怎么样的一个环境，师傅和我们说，这些年来这些机器锯掉的手指头有好几十根了(当然操作得当不会出现这些)，而且车间噪音很大，木屑粉尘的超多。

研究生进的木材加工企业稍微好些，但与计算机的金融的还是没法比，博士生有机会出国深造，例如丹麦，美国，挪威，德国之类的，回来以后当大学老师，或者进大企业研发。

木材科学与工程专业主要课程

木材学、胶合材料学、热工学、机械设计制造基础、木材切削原理与刀具、电工与电子技术、投影制图、人体工效学、美学基础、专业绘画、建筑设计基础等。

木材科学与工程专业就业方向与就业前景

本专业的毕业生能在木材工业（包括人造板）、生物质复合材料、家具制造、室内装饰工程，经济与贸易等领域的企业、设计院、科研院所从事木材加工、家具设计制造、工程设计、工艺流程和设备管理、新产品开发、经营管理、木业贸易等工作。或在物资、轻工、建工、房地产开发、海关商检以及高等学校、科研院所、设计院（所）等单位承担工程技术、产品开发与生产、科学研究、教学、经营及管理等工作。