不同树种木材表面常压等离子体改性工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

等离子体对木材表面改性的研究已经取得了很大的进展，等离子体处理能使木材表面产生大量的自由基或使木材表面活化，从而能进一步加成特定官能团，达到改善木材表面特性而不会改变其整体性能。本实验是在已有研究的基础上，以杨木、桉木、桦木单板为原料，以E0级脲醛树脂为胶黏剂探索等离子体处理功率、处理时间以及单板含水率对单板表面特性和胶合板性能的影响，以获得不同树种木材表面常压等离子体改性优化工艺，为实现常压等离子体改性技术的工业化应用定理论基础和提供实践依据。

2. 国内外研究现状分析

木材表面改性有化学改性,物理改性,机械改性和近二十几年来发展起来的等离子体改性等。目前国内外关于等离子体处理在木材科学上的研究如雨后春笋般发展。例如,国内：杜官本等发现,杉木表面经微波等离子体处理后,接触角下降为零,亲水性显著增加；王洪艳等采用氮冷等离子体处理法对木材表面进行处理,发现经处理后的木材表面化学成分和含量发生了变化。国外：日本学者濑户山幸一和松井宏昭等用四氟化二碳等离子体聚合处理柳杉单板表面,使其具有高疏水性能；另外，上原彻等采用连续放电处理改善木材胶合性能,木材的亲水性、胶合性能和表面自由能随着处理程度的增加而增加；P.Rehn等采用介质阻挡放电技术对罗宾木进行等离子体表面改性,发现经过等离子体预处理,罗宾木表面抗裂强度提高了28%,而且木材处理前含水率并不影响改性效果,湿材的抗裂强度也提高了18%；A.R.Denes 等把HMDSO导入等离子体反应器内,等离子体处理后的黄松表面的化学性质和其他特性都极大的变化；菲律宾学者Gene Q.Blantocas等对木材等离子体阻燃改性进行了相关研究,在气体放电离子源光束能量辐射下,重红娑罗双木、红柳桉木、椰木的阻燃性和疏水性得到提高。

3. 研究的基本内容与计划

内容:研究不同树种常压等离子体改性工艺条件对单板胶合性能、单板表面微观结构、单板表面能润湿性、单板表面化学特性的影响。

计划：在确定正式试验方案前，需进行涂胶量的预备试验，以探讨涂胶量的选择范围（根据不同涂胶量下胶合板的胶合强度选择）而后进行改性工艺研究，采用正交试验设计确定优化工艺。最后，采用单因素试验设计选择在未处理和最优处理工艺条件下研究单板的表面特性，以探讨等离子体改性强化单板胶合力的机理。

4. 研究创新点

利用等离子体中的能量粒子和活性种与木材表面发生作用,改善木材表面特性和胶合板胶合性能。