什么是人工林杨树木材改性技术？

人工林杨树木材改性技术主要解决杨木材质松软、强度低和尺寸稳定性差等问题，以提高其利用价值。杨木改性主要有以下几个方面：

（1）改善杨木视觉特性

人造装饰单板是一种新型的表面装饰材料，意大利、日本等国20世纪70年代就开始试制和生产，起步较早，进展也较快，到90年代中期，该产品进入我国市场，很快受到用户青睐，成为装饰贴面和家具生产首选材料之一，先后在湖南、江苏、陕西等地建成了以杨木等木材为原料的人造装饰单板生产线，效益显著，可使木材增值大于200%。以杨木为原料，综合应用木材染色、胶接、模压、电脑模拟设计等技术制造的表面装饰材料，因其外观色彩丰富，被广泛用于建筑、室内装潢、家具制造等多个领域。

（2）改善杨木的物理力学性能

杨树木材密度每立方厘米只有0.352～0.544克，因此力学强度差，表面硬度、耐磨性低，限制了其使用。近年来广泛研究开发以各种方法对低密度木材进行强化处理。主要有以下几个方面：

①化学改性 可以用于对木材进行改性的化学品（称为改性剂）很多。能否适用，取决于该化学品对木材的浸注性能、与木材内组分的相互作用的结果对木材性能的影响、改性剂的制备工艺及稳定性、对改性木材成本的影响等。我国开展研发的处理工艺有以下几种：

A.改性三聚氰胺树脂 用改性三聚氰胺树脂处理杨木，提高杨木人工林木材表面硬度以及尺寸稳定性、静曲强度、抗压强度等力学性能。改性三聚氰胺树脂（一种甲醛与三聚氰胺组合并经麦芽糊精改性的产物）浸渍处理杨木，工艺过程为：将含水率为8%～12%的木材放入浸渍罐中，采用抽真空和加压的方式使树脂浸入木材；卸压，并进行气干，含水率降至30%后进行窑干，逐步升温，最高温度为130℃，保持6小时，使树脂完全固化。树种、树脂的物理化学性能、浸渍和干燥设备运行参数等影响工艺参数和改性效果。杨木经改性三聚氰胺改性处理后密度增加，除冲击韧性有所降低外，其他性能例如抗弯强度、顺纹抗压强度等均明显提高，硬度提高1倍左右，尺寸稳定性得到改善，从而扩大了其使用范围。处理杨木素板板材甲醛释放量每升1.9毫克（干燥器法），油漆后达到我国标准所规定的E1级（≤1.5毫克/升），接近日本的Fc0级（≤0.5毫克/升）。本项技术与国外同类技术相比，成本大幅下降，游离醛得到有效控制。

B.酚醛树脂 采用低分子量酚醛树脂改性大青杨木材，处理材的物理力学性质得到显著改善，10%浓度处理材的顺纹抗压强度为48.55兆帕，提高23%，抗弯强度为108兆帕。处理材尺寸稳定性效果明显，浓度为10%的处理材的ASE湿达69%，ASE水为75%，MEE达52%。也有用改性脲醛树脂及无机硅化物等对杨木进行改性处理的。

②物理化学改性 对低密度杨木有时仅用树脂改性往往达不到预期效果，需要进行物理压缩方法。一般采用浸注树脂与压缩相结合的办法提高木材力学性能。国内使用的树脂主要有三聚氰胺—甲醛树脂、脲醛树脂（UF）和酚醛树脂等。

（3）热改性处理技术

荷兰Royal Dutch Shell公司在进行木材化学方面研究的基础上，开发出Plato热改性木材生产技术，在荷兰的Arnhem建立年产量5万米3的工厂。该技术使不耐腐朽的木材，如苏格兰松、挪威云杉、花旗松、辐射松、杨木等材升级为耐腐朽的木材。Plato热改性木材耐久性能可以通过欧洲木材防腐标准试验（根据ENV807土壤木块试验24周），机械加工性能（锯、刨、铣）与其他木材没有不同，木材干缩湿胀减小，产品尺寸稳定性能得到提高。Plato热改性木材弹性模量（MOE）增加0～10%，抗弯强度（MOR）降低5%～25%。Plato热改性木材油漆性能好于或至少等于现在的木材，胶合性能优于未处理木材。利用LCA和LCC方法评价Plato热改性木材，热改性木材电线杆在环境冲击方面最小，在环境维护和制造成本方面总和是最小的。