乙酰化木材是一種經過化學改性處理的木材,具有高抗生物攻擊的能力,並且無毒。這一技術可以追溯到1920年代的研究,最早的專利由奧地利化學家H. Suida於1930年申請。隨著科學技術的發展,乙酰化木材的加工工藝得到了顯著改進,並成為木材科學領域中的一項重要進展。
乙酰化過程中,木材的自由羥基與醋酸酐反應,形成了穩定的化學結構,減少了水分的吸收。
乙酰化木材通過一種稱為乙酰化的化學反應製造,這一過程使得木材的天然特徵得到加強。乙酰化過程大幅減少了木材中羥基的含量,從而降低了木材的水分吸收,使乙酰化木材在外部環境中的耐久性大大提高。
1930年代的乙酰化木材專利開創了這一研究領域。隨後美國的森林產品實驗室進一步對這一技術進行了基礎研究,為未來的商業化生產奠定了基礎。主要可以用於乙酰化的木材類型為含有木質素和纖維素的木材,如松木和榉木等。
乙酰化木材的生產過程相當複雜,涉及將化學反應劑注入木材的原材料中。該過程需要在控溫環境下進行,通常在120度攝氏的高溫下,這樣才能促使木材與醋酸酐之間的化學反應。生產過程的關鍵環節還有蒸餾步驟,用以去除未反應的醋酸酐及醋酸,保證最終產品的無毒性。
乙酰化木材的關鍵特性在於其良好的耐水性、抗生物腐朽、穩定性等。根據研究,經過乙酰化的木材會減少70%至80%的膨脹和收縮,並且其防蟲能力大幅提升,幾乎可以抵禦所有形式的腐朽。
乙酰化木材的水分平衡點比未經處理的木材低,這意味著它能在多變的氣候條件下保持形狀和密度。
除了防腐劑和蟲害的抗性外,乙酰化木材還具有優良的抗環境變化能力。即便面對陽光、雨水以及其他天氣影響,乙酰化木材的降解過程也大大減緩。因此,乙酰化木材特別適合用於戶外結構和地板等。
目前,Accsys Technologies是乙酰化木材的主要生產商,生產的Accoya品牌在市場上遠近馳名。2024年,Eastman Chemical重新開啟了其乙酰化木材的生產,這顯示出市場上對綠色建材的潛在需求持續增長。
經歷90多年的發展,乙酰化木材從一項實驗室技術逐步演變為一個成熟的工業產物,並受到市場的廣泛關注。這項技術不僅提升了木材的性能,還為可持續發展帶來了新的可能性。未來,乙酰化木材能否成為主流建材,取決於市場需求與技術創新的進一步推進?