户外用蜡浸注木物理力学性能研究开题报告

 2021-08-08 21:26:33

1. 研究目的与意义

木质材料在户外大量使用,户外木制产品方兴未艾,面对恶劣的外部环境,户外大都选用天然耐腐朽性较好的树种木材、经化学药剂处理的防腐木或经高温处理的碳化木等。但这些木材产品仍存在不能长久保持品质、易被污染、易开裂变形、易褪色且需定期维护、维护周期短等不足。高熔点蜡无毒无污染,具有较好的稳定性和疏水性,对木材能起到较好的保护作用。

拟选用熔点在100℃以上的石蜡,对几种户外常用树种木材进行浸注工艺和物理力学性能的研究,制定出满足户外用木材产品的技术指标的浸注木优化工艺,研制出劣材优用、生产成本低、能重复使用的稳定耐久环保户外用蜡浸注木。

该课题可以促进户外木建筑木制品的发展和推广。优良的蜡浸注木工艺有助于修缮抢救我国大量急需保护的古木结构建筑。耐久且环保的户外用蜡浸住木产品可以改善人居环境的整体效果,使其更舒适美观

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2. 国内外研究现状分析

国外:高熔点费托蜡可制成熔点最高达120℃、熔点范围仅在5℃左右的产品,包括粗蜡及改性处理后的精制蜡,产品形态主要为粒料或粉料,可用于亮光蜡、纺织助剂、热熔胶、油墨及涂料、塑料加工、食品及化妆品等领域。目前国外有两家企业拥有较为优良的工业化费托蜡合成装置,分别是南非的sasol公司和荷兰皇家壳牌集团shell。这两家公司分别采用各自研发的化学合成工艺,建设了不同类型的多套合成装置。sasol公司高熔点费托合成蜡的供应量在7万t/a左右,shell公司高熔点费托合成蜡的供应量在5万t/a左右。

国内:高熔点蜡在我国长期依赖进口,为满足市场要求生产替代进口的产品,一些国内公司在借鉴引进国外先进技术配方的基础上,将聚丙烯蜡等多种蜡材料复配而成新型加工助剂。主要特点是其熔点比聚乙烯蜡的熔点更高,具有熔融粘度高,分散性好,润滑效果好,耐化学药品强,电性能优,常温抗湿能力强等多种特点。

目前国内已采用木材真空浸蜡技术,将烘干后的木材浸泡在处于真空状态的蜡液里面。在真空状态加热蜡液的过程中,降低蜡的熔点和沸点,同时形成压力差,借助压力差的作用,木材中的气体和残余水分很容易扩散出来,木材的部分油脂也会被抽出,蜡会从木材的毛孔中慢慢渗透到木材的内部。这样不仅能促进木材的油性释放,还能进一步封住木材的毛孔,将木材定型。并且,全程采用现代化设备自动控温、控压,始终保持温度、真空度恒定,安全稳定。

山东临朐富顺干燥设备厂经近两年的潜心摸索,于2012年完成了注蜡工艺的开发和装备的调试,通过多项测试,注蜡材的改性效果显著,尤其适用于高密度难干木材的处理。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:a、高熔点蜡基本性质研究;b、规格材蜡渗透性研究;c、高熔点蜡注入规格材工艺探索;d、蜡浸注木尺寸稳定性研究;e、蜡浸注工艺对木材力学性能的影响研究。

试验材料:材料为樟子松、辐射松、白松、柳桉,一等材,规格(厚度40mm以上);高熔点蜡,熔点≥105℃。

试验设计:极限压力(0.2、0.4、0.6mpa),时间(0.5、1、2、4h)。

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4. 研究创新点

采用的是区别于普通蜡的高熔点蜡,熔点≥105℃。根据不同树种的木材性差异,综合考虑浸注初始终了压力、时间等对蜡浸入木材的影响,研究出更适用于不同树种浸注蜡的改性新工艺。

研制出劣材优用、生产成本低、能重复使用的稳定、耐久且环保的户外用蜡浸注木产品。

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