全球旧事资料 分类
质的最直接因素,在木材孔腔中填充与纤维素折光系数相近的聚合物可使木材透明,其折光系数如表1所示。
为了进一步阐述透明木材的光学原理,普通木材和透明木材的光路示意图见图1。从图1可见,当光线照射到木材表面时,部分光被反射到空气中,进入木材的光线一部分被吸收,另一部分由于纤维素与通道介孔中空气的折光系数不同导致较为强烈的光散射发生,从而木材呈现较高的不透明度14。对透明木材而言,木材表面光反射效应仍然存在,但是进入木材的光线,由于木材内部的通道已被折光系数与纤维素相近的高分子物质填充,例如环氧树脂或者聚丙烯酸甲酯,使得透明木材中内部的光散射较弱,进入木材的光线大部分可以通过木材,从而导致木材具有较高的透明度。因此使木材的通道介孔填充与纤维素折光系数相近的物质可以减少木材内部的光散射,从而提高光的透过率。
2透明木材的研究进展
美国马里兰大学Zhu等人9对椴木进行脱木素处理,首次制备出两种各向异性、大小为(50×50×3)mm的透明木材:首先将椴木放在NaOH(25molL)和Na2SO3(04molL)混合溶液中煮沸约12h,然后将木块静置在浓度为25molL的H2O2的漂白液中煮沸至白色;随后将其放在真空环境下用环氧树脂浸渍30mi
,并在30℃的条件下干燥12h。两种各向异性的透明木材复合材料如图2所示,一种沿横向裁切,称为“R木”;另一种沿径向裁切,称为“L木”,其天然纤维素结构均保存良好,但两种透明木材复合材料显示出不同的光散射性能和机械性能。例如,透明“R木”浸渍聚合物的孔腔深度小,其表现出更好的光学性能,透光率可高达90;透明“L木”的透过率只有80,而透明“L木”的机械强度更高,断裂强度和模量分别为4538MPa和237GPa,约为透明“R木”相应值的两倍。
瑞典皇家理工学院Li等人15利用质量分数1NaClO2和醋酸盐缓冲溶液(pH值为46)对巴沙木进行处理,制备了大小为(20×20)mm、不同厚度(07、12、23、37mm)的木块,脱木素的时间分别为6h(厚度小于3mm)和12h(厚度为37mm)。用乙醇和丙酮洗涤3次后,再用预聚合的甲基丙烯酸甲酯对木块进行3次真空浸渍,每次浸渍30mi
,最后用两块玻璃板将木块夹住并包好铝箔,放入70℃的烘箱中聚合4h。方法制备出厚度为12mm的透明木材的透光率高达85,雾度为71;研究发现随着木材厚度和纤维素体积分数的增加,其光透过率下降,雾度增加。这表明可通过改变纤维素体积分数透明木材的光学性质来改变透明木材的光学性质。研究结果显示r
好听全球资料 返回顶部