低溫等離子處理改性木質(zhì)材料提高膠合強度

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-08-23

與其他改性手段相比，低溫等離子體改性具有高效、綠色等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于材料表面改性和廢水廢氣無害化處理等領(lǐng)域，其應(yīng)用前景十分光明。利用等離子體改性技術(shù)，可以顯著改善木質(zhì)單板的表面特性，提高木質(zhì)單板的膠合強度，以達到降低膠黏劑使用量、提升產(chǎn)品檔次、拓寬產(chǎn)品用途的目的。

等離子體改性可以造成木材表面刻蝕，提高木材比表面積，促進膠黏劑在木材表面的浸潤，并形成良好的膠合強度。另外，研究還表明，等離子體改性后木質(zhì)單板表面出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，膠黏劑在其表面的潤濕性和滲透性得到提高，也有助于膠黏劑與木材之間形成高強度膠合。等離子體改性是實現(xiàn)低膠黏劑用量下，木質(zhì)材料高效膠合的可能途徑之一。

低溫等離子體處理改性木質(zhì)材料

木質(zhì)材料主要由纖維素（Cellulose）、半纖維素（Hemicellulose）和木質(zhì)素（Lignin）組成，其表面富含極性官能團，與常用的甲醛基合成樹脂膠（如脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂等）之間能形成有效膠合。但木質(zhì)材料本身也有許多不利于膠合的因素，如木質(zhì)材料表面受污染后的鈍化、木材內(nèi)抽提物、麥秸等材料表面蠟質(zhì)層的影響等。這些因素嚴重影響了膠黏劑在木質(zhì)材料表面的潤濕性，而膠黏劑在被粘接固體表面的潤濕性是形成良好膠合的必要條件。因此，有必要對木質(zhì)材料表面進行改性處理，以實現(xiàn)其與膠黏劑之間的高效膠合，這樣不僅可進一步改善產(chǎn)品品質(zhì)，也可減少膠黏劑使用量，大幅度降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。

目前，針對木質(zhì)材料表面改性的方法主要有機械處理法（包括表面打磨、粉碎等處理）,濕熱處理法、輻射處理法（包括火焰、電暈、微波、等離子體處理等）、化學(xué)處理法以及生物處理法等。這幾種方法均可以有效改善木質(zhì)表面的親水性、疏水性、粘合性以及吸附性等性能。但其中大部分處理方式存在能耗較高或高污染等問題，不符合綠色、可持續(xù)的發(fā)展要求。等離子體處理具有綠色、高效、無污染等特點，十分適合木質(zhì)表面處理，且具有較大的工業(yè)化應(yīng)用潛力。

等離子體處理會導(dǎo)致木質(zhì)單板表面氧化，同時刻蝕木質(zhì)單板表面。等離子體處理后可將羰基、羧基等含氧官能團接枝到單板表面。由于氧的電負性，這些官能團是極性的，從而提高了木質(zhì)單板表面的極性，膠黏劑的潤濕性可以得到相應(yīng)的改善。等離子體處理由于具有較高的能量，也可以促進纖維素、木質(zhì)素等大分子的氧化，并刻蝕單板表面。隨著刻蝕的產(chǎn)生，木質(zhì)單板與膠黏劑接觸面積增大，也改善了膠黏劑的潤濕性。