乙酰化木材是一种经过化学改性处理的木材,具有高抗生物攻击的能力,并且无毒。这一技术可以追溯到1920年代的研究,最早的专利由奥地利化学家H. Suida于1930年申请。随着科学技术的发展,乙酰化木材的加工工艺得到了显著改进,并成为木材科学领域中的一项重要进展。
乙酰化过程中,木材的自由羟基与醋酸酐反应,形成了稳定的化学结构,减少了水分的吸收。
乙酰化木材通过一种称为乙酰化的化学反应制造,这一过程使得木材的天然特征得到加强。乙酰化过程大幅减少了木材中羟基的含量,从而降低了木材的水分吸收,使乙酰化木材在外部环境中的耐久性大大提高。
1930年代的乙酰化木材专利开创了这一研究领域。随后美国的森林产品实验室进一步对这一技术进行了基础研究,为未来的商业化生产奠定了基础。主要可以用于乙酰化的木材类型为含有木质素和纤维素的木材,如松木和榉木等。
乙酰化木材的生产过程相当复杂,涉及将化学反应剂注入木材的原材料中。该过程需要在控温环境下进行,通常在120度摄氏的高温下,这样才能促使木材与醋酸酐之间的化学反应。生产过程的关键环节还有蒸馏步骤,用以去除未反应的醋酸酐及醋酸,保证最终产品的无毒性。
乙酰化木材的关键特性在于其良好的耐水性、抗生物腐朽、稳定性等。根据研究,经过乙酰化的木材会减少70%至80%的膨胀和收缩,并且其防虫能力大幅提升,几乎可以抵御所有形式的腐朽。
乙酰化木材的水分平衡点比未经处理的木材低,这意味着它能在多变的气候条件下保持形状和密度。
除了防腐剂和虫害的抗性外,乙酰化木材还具有优良的抗环境变化能力。即便面对阳光、雨水以及其他天气影响,乙酰化木材的降解过程也大大减缓。因此,乙酰化木材特别适合用于户外结构和地板等。
目前,Accsys Technologies是乙酰化木材的主要生产商,生产的Accoya品牌在市场上远近驰名。 2024年,Eastman Chemical重新开启了其乙酰化木材的生产,这显示出市场上对绿色建材的潜在需求持续增长。
经历90多年的发展,乙酰化木材从一项实验室技术逐步演变为一个成熟的工业产物,并受到市场的广泛关注。这项技术不仅提升了木材的性能,还为可持续发展带来了新的可能性。未来,乙酰化木材能否成为主流建材,取决于市场需求与技术创新的进一步推进?