等離子體處理對木材表麵潤濕性能的影響
木材(cái)的(de)潤濕性是表征(zhēng)某些液體 (水、膠黏劑、氧化劑和交聯劑(jì)等) 與木材接觸時, 在木材表麵上潤濕、擴散(sàn)及黏附(fù)的難易程(chéng)度和效果, 是進行(háng)木材改性與複合研究(jiū)的一種(zhǒng)重要的(de)界麵特性表征技術(shù), 對木材界麵膠接、表(biǎo)麵(miàn)塗飾和各種改性處理工(gōng)藝極為重(chóng)要 。木材是一種天然的高分子(zǐ)聚合物, 既具有生物學特(tè)征, 也具有物(wù)理化學特征(zhēng), 同時又(yòu)是一種不均(jun1)勻(yún)的各向異性材料, 其表(biǎo)麵結構和化學組成影響(xiǎng)著膠(jiāo)合性能, 進而(ér)影響木材的總體性能, 如(rú)強度、韌性、耐久性等 。改善木材表麵潤濕性(xìng)是增強木材表麵膠合性能的關(guān)鍵 。冷等離(lí)子體是低氣壓放電產生的電離氣體 , 含有原子、分子、離子亞穩態及激發態, 還有電子 , 其作用於高分子材料表麵會產生刻蝕、氧化(huà)、分解、交聯、接枝和聚合等作用, 從而改善材料的(de)親水性、疏水性、黏接性和(hé)生物適(shì)應性等 , 被公認為是材料表(biǎo)麵改性發展前景(jǐng)最好的方法 , 具有(yǒu)處理時間短、速度快、操作簡單、容易控製等優點, 已(yǐ)被廣泛用(yòng)於聚烯烴塑料、醫藥、陶瓷等高分子材料的表麵預處理 。
高分子材料表麵等離(lí)子體處理技術通常采用能量密度小於l W·cm-3的輝光放電低溫等離子體, 該能量密度(dù)不會導致明顯的離子注入、濺射、刻蝕或薄膜沉積(jī), 由相互作用引起的表(biǎo)麵原子層變化不超過幾個原子層, 因而不會破壞或改變材料(liào)的(de)體相(xiàng)性質。利用Ar、N2、H2、O2、H2O、CF4等氣(qì)體(tǐ)的低氣壓輝光放電等離子體進行表麵反應, 通過激發態的原子和分子、自由基和離子以及等離子(zǐ)體輻射紫外光的作用, 在材料表麵引入特定官能團, 產(chǎn)生表麵侵蝕, 形成(chéng)交聯結構層或生成(chéng)表麵自由基, 可改變材料的黏接、潤濕、疏水等性能 。
目前, 等離子體技術已在許多領域(yù)得(dé)到深(shēn)入研究和廣泛應用, 但在木材科學與技術領域其研究相對有限, 研(yán)究多集中於杉木(mù)、楊木等人(rén)工林木材或竹材、稻草秸(jiē)稈板等(děng)生物質材料 , 通過等離子體改性提高材料表麵潤濕性能和粗(cū)糙度, 並使材料表麵生成大(dà)量含(hán)氧官能團和活性基團等, 從而改善(shàn)材料(liào)膠合特性, 為複合(hé)人造板 (特別是木塑複合人造板) 、實(shí)木複合地板等材料及製品的(de)製作提供必要技術條件。同時, 為了提高珍貴木材(cái)的(de)利用率和產品附加值, 通常將天然林木材刨切或旋切成0.16~0.8 mm厚的裝飾薄木, 背麵貼覆(fù)增強材料製成(chéng)柔(róu)性裝飾薄木進行木製品表(biǎo)麵飾麵, 尤其新型塑膜增強柔性裝飾薄(báo)木 , 以其防水性(xìng)好、不透膠、操作簡便、環保性好、不含甲醛等優點, 具有廣闊的市場(chǎng)前景。但是, 由於(yú)塑膜和裝飾薄(báo)木為極性不同的2種高分子材料, 其界麵(miàn)相容(róng)性差, 膠(jiāo)合性能不能滿足實際生產和使用要求。根據現有研(yán)究(jiū), 采用等離子體處理天然林木材可作(zuò)為一種提高材料潤濕性能和膠合性能的有(yǒu)效途徑 。