等离子处理改性木材表面

中国的木材产业发展历史悠久,家具行业的发展离不开木材产业的强力助推。由于树种和结构的特殊性,木材表面的化学特性和物理特性不同寻常,直接影响了木材后期加工的涂饰功能。因此,对木材表面进行改性处理非常必要。

随着社会进步,环境问题越来越严重,人们的环保意识也逐渐加强,世界各地有越来越多的塑料制品被木制品替代。考虑到木材表面不易涂饰、防腐性能较差等特点,等离子体改善木材表面性能从众多改性技术中脱颖而出,相较于化学试剂,有绿色环保无污染和不破坏材料本身性质等优点。

木材属于天然高分子聚合物,不仅有化学和物理特征,还有生物学特征,是一种不均匀的各向异性材料,其化学组成和表面结构影响胶合性能、表面自由能、韧性、强度、耐久性、湿润性等。

等离子体是物质的第四种形态,不同于气态、液态、固态,是由光子、离子、电子和中性粒子共同组成的物质聚集态,一般被定义为与气体中的原子电离之后,形成的正负带电粒子数几乎相同的导电体。

各种研究表明,等离子体处理木材表面会增强其表面自由能和亲水性。等离子体处理木材表面后,亲水性的增强一般可以用极性部分增加来解释,通过X射线光电子能谱技术分析发现,木材表面的极性部分增加是由于其氧碳原子比的增加。另外,等离子体处理木材表面后会使其变得更加粗糙,主要是因为等离子体中的高能粒子与木材表面作用时,会使表面的一些化学键断裂,部分形成新键并脱去小分子碎片,从而发生蚀刻,使其表面粗糙化、湿润性改变。