南京林业大学本试验利用低温等离子体处理常见硬阔叶材单板正面研究其对单板表面漆膜附着力的影响数据分析得出结论等离子处理之后单板表面润湿性能均有不同程度增加其中紫檀

1、南京林业大学南京林业大学本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）题题 目：目： 低温等离子体处理对木材表面漆膜附着力的影响低温等离子体处理对木材表面漆膜附着力的影响学学 院：院： 木材工业学院木材工业学院 专专 业：业： 木材科学与工程木材科学与工程 学学 号：号： 080401211 学生姓名：学生姓名： 李胜楠李胜楠 指导教师：指导教师： 黄河浪黄河浪 职职 称：称： 教授教授 二二 o 一二一二 年年 五五 月月 十七十七 日日目录摘 要 .2abstract .3前言 .41.1 研究背景和意义 .41.2 漆膜附着力的研究现状 .41.2.1 漆膜附着力的介绍.41.2.2 实木地板

2、漆膜研究现状.51.3 木材改性的研究现状 .51.3.1 物理改性.51.3.2 化学改性.61.3.3 等离子体改性.61.4 等离子体在木材科学与技术领域的研究现状 .71.5 等离子体对高分子材料表面改性机理的研究现状23-27.82 实验准备及研究内容 .92.1 试验树种介绍 .92.3 实验材料 .102.4 实验设备 .102.5 试验方法 .102.5.1 单板烘干方法.102.5.2 等离子体处理方法.112.5.3 接触角的测量方法 .113 研究路线 .113.1 润湿性能测试试验 .113.2 漆膜附着力测试试验 .124 结果与讨论 .134.1 单板接触角试验分析

3、 .134.1.1 a 条件与 c 条件处理对比.134.1.2 a、b2与 c 条件对比 .144.1.3 处理时间不同对比.154.1.4 接触角试验总结 .154.2 漆膜附着力试验结果与分析 .164.2.1 试件经过 a 条件与 c 条件处理对比.164.2.2 a、b2与 c 条件对比 .214.2.3 处理时间不同对比.264.2.4 漆膜附着力试验总结.314.3 分析 .324.3.1 表面润湿性能与漆膜附着力.324.3.2 含水率与等离子体处理效果.324.3.3 处理时间 .325 试验总结 .335.1 结论.335.2 试验不足.33致 谢 .34参考文献 .35摘

4、摘 要要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,达到改善木材表面性能的目的，从而提高木材表面润湿性能及其他性质。 本试验利用低温等离子体处理常见硬阔叶材单板正面，研究其对单板表面漆膜附着力的影响。数据分析得出结论：等离子处理之后，单板表面润湿性能均有不同程度增加，其中紫檀与龙凤檀表面润湿性能增加显著，红檀与玫瑰红檀次之，缅甸红檀表面润湿性能增加不明显。而漆膜附着力与单板表面润湿性能有较大关系。单板漆膜附着力除缅甸红树种外均有增加，利用划格试验法测定漆膜附着力，结果表示：紫檀表面漆膜附着力由 2 级增至 1 级，龙凤檀、玫瑰红檀和红檀漆膜附着力等级未

5、增加，但漆格破坏个数明显减少，而缅甸红漆膜附着力等级降低。试验结果表明通过等离子体处理木材表面可以达到提高漆膜附着力的目的，试验结果可为以后工厂化生产提供理论依据。关键词：低温等离子体处理，润湿性，漆膜附着力。abstractplasma treatment can make the wood surface produces a large number of free radicals or make the wood surface activation, thereby further addition of particular functional groups, improve

6、the wood surface performance, so as to improve the wood surface wetting properties and other properties.this test by low temperature plasma treatment common hardwood veneer facade, on the veneer surface coating adhesion effects. data analysis conclusion: plasma processing, single board surface wetta

7、bility increased in varying degrees, in which red and tan longfeng surface wettability increased significantly, red and rose red is the second, burma red surface wettability did not significantly increase. while the film adhesion and single board surface wettability has great relationship. the singl

8、e sheet film adhesion of mangrove species have increased in burma, using cross-cut test method for the determination of coating adhesion, the results indicated: rosewood surface coating adhesion from level 2to level 1, longfeng tan, rose red and red film adhesion levels do not increase, but the pain

9、t lattice damage a number was decreased, and the burma red film adhesion level decreasing.the test results show that the plasma treatment of wood surface can improve the adhesion of purpose, test results may be used as a factory production and provide a theoretical basis.keywords: low temperature pl

10、asma treatment, wettability, optimum technology前言前言1.1 研究背景和意义研究背景和意义 随着森林资源的枯竭，大径级树种的不断减少，合理高效地利用高级木材的需求越来越大。市场地板贴面常出现表面漆膜开裂，使得企业成本高居不下。故对木材表面进行处理，提高其表面润湿性能，有利于改善漆膜铺装性能。等离子体(plasma)技术被公认为是发展最快，并最有前景的表面处理方法之一，木材表面经等离子体处理可以显著改变木材的表面结构和化学组成1-2。研究人员用低温等离子体处理过干钝化单板，结果表明低温等离子体处理能显著提高钝化单板表面润湿性，从而改善单板的胶合性能

11、3。国内用等离子体处理木材表面进行了一系列系统研究，但有关机理方面的研究则是近 20 年才开始活跃起来的，由于缺乏在线测试方法，机理研究处在百家争鸣的状态4，尚未形成一套成熟的理论体系。因此，等离子体改性木材表面技术缺乏理论指导，从而限制了这一技术在木材科学与技术领域的发展。1.2 漆膜附着力的研究现状漆膜附着力的研究现状1.2.1 漆膜附着力的介绍漆膜附着力的介绍漆膜的附着力是指漆膜与被附着物体表面之间、通过物理和化学作用相互粘结的能力。如果从实用角度来说，附着力当指漆膜从包装物上除掉所需要的力，这种力才是漆膜与被印物相互结合的粘结力。漆膜的附着力是考核漆膜性能好坏的重要指标之一，只有漆膜具

12、有一定的附着力，才能满意地附着在被涂物体表面，才会发挥油漆所具有的装饰性和保护性，达到应用油漆的目的。不然的话，漆膜在被涂物表面上不具备良好的附着性，即使它具有再好的装饰性和保护性，也是没有实际意义的5。1.2.2 实木地板漆膜研究现状实木地板漆膜研究现状涂装工序是仿古实木复合地板加工的重要工序, 该工序的加工工艺对地板的质量, 特别是仿古效果非常重要。研究表明, 采用辊涂生产工艺, 既满足了各项涂层指标要求, 同时还节省油漆, 更环保6。紫外线强度对实木复合地板漆膜质量的影响中表明涂饰表面产生裂纹有多种原因，影响因素有：面层单板的树种种类和质量，基板的类型和结构，面板和基板的含水率，胶黏剂的

13、种类和胶合工艺，养生条件和养生工艺，涂料和涂饰工艺及使用环境。结果表明，适度的紫外线强度可以获得较好韧性漆膜。采用不同强度的紫外线照射方案，同种树种的地板漆膜会有不同的质量。单板划刀痕的工艺措施对红橡，柞木和帕利印茄等, 种多层实木复合地板漆膜质量的影响，指出单板划刀痕的作用在于单板长度方向上的木纤维被分成3段，把因含水率变化产生的应力进行了有效释放，使地板的整体收缩变成局部变形，从而提高了漆膜质量8。漆膜附着力随漆膜与被涂表面的极性越适应而增加，随涂层内聚力增大而增大，随被涂表面润湿性能增加而增加，随涂层热膨胀系数增加而减小。1.3 木材改性的研究现状木材改性的研究现状木材改性是实现次材优用

14、、改善木材性能的一项工艺措施。使用聚乙二醇、尿素处理木材的方法，在某些领域中已经得到了应用9。1.3.1 物理改性物理改性目前,天然木材资源日益缺乏,人工培育的木材逐步应用到人们的生活中。但由于人工林生长周期较短,木材孔隙度较大、材质松软、强硬度低、容易变色和腐朽、尺寸稳定性差等原因,所以速生丰产林制品比成熟材制品更易产生木材缺陷,使其在建筑、装饰、家具等行业中的利用受到限制10。但研究表明,在木材加工的过程中,将毛方体通过髓心剖开,再将锯开的两部分以弦切面来进行组坯11,可以减少各种缺陷的出现。对速生杨木材进行热压处理,在热压温度为 190,热压时间为 3040 min 时,可使意大利杨木材

15、结构密实化12。在这种条件下,使木材细胞之间的间隙缩少,并没有改变木材的细胞壁结构,成为使劣质材料优化的一种重要方法。1.3.2 化学改性化学改性木材的化学改性系指采用某些化学药剂,在有催化剂存在时与木材组分纤维素、半纤维素和木素中的活性基团发生反应形成共键联结,改变了木材的化学结构与化学组成,改善或提高了木材的某些特性。纤维素、半纤维素和木素分子上的游离羟基是化学反应最活泼、吸湿性最强的基团,与所选择的化学药剂发生反应形成醚键、酯键或缩醛联结,封闭了羟基,从而改变了木材的亲水性。水是木腐菌必不可少的代谢物质,而通过某些化学改性可以使木材的吸湿性降低,有助于保持木材干燥后的含水率,断绝微生物所

16、需要的水分。用来改性的化学药剂不一定要对微生物有毒性,但是由于它们与木材的作用,使木材再不能成为维持微生物生长的基质,因此采取这样的方法处理的木材,一般来说,力学强度、体积稳定性和耐候性均有不同程度的提高。处理后的木材应保留未处理材所固有的优点,对胶合、油漆、钉着及加工性能无不利影响。化学改性方法很多,关键在于根据防腐目的筛选适合的化学药剂,所选择的化学药剂应符合下述条件:能与木材组份上的羟基发生化学结合;不腐蚀设备,对人畜无毒;反应条件温和,不使木材降解;具疏水性,结合稳定;能够膨胀木材结构,增加渗透性;不破坏原木材固有的优良性能及药剂价格低廉等。1.3.3 等离子体改性等离子体改性等离子体

17、对高分子材料表面改性的研究已经取得了很大的进展,高分子材料表面经等离子体改性后,表面的化学组分和结构发生变化,产生大量的自由基,引进许多极性基团,从而使表面性能获得优化。因此,等离子体在材料科学中的应用范围日益广泛。木材也是一种高分子材料,主要由木素、纤维素和半纤维素组成,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的目的。等离子体工艺本身具有高效、干法化、无污染、高选择性、可控性强等优点。因此,等离子体技术在物理、化学和材料科学领域中得到极大的关注和广泛的应用。用等离子体轰击聚合物表面时,等离子体将生各种形式的能量和粒子。各种形式

18、的能量包括红外线、可见光和紫外辐射能,其中紫外辐射能能量最高,对聚合物表面起相当大的作用。各种粒子包括从像电子这样的微观粒子开始,直到分子、离子、原子和游离基等,这些能量和粒子与聚合物表面的作用,使其表面性质发生变化。等离子体接枝聚合是通过等离子体表面处理技术使材料表面产生活性中心,引发单体在材料表面接枝聚合;或利用材料表面活性基团通过化学反应接枝,材料表面通过接枝聚合,表面上生长出一层具有新的特殊性能的接枝聚合膜,从而改善材料表面性能。典型的等离子体接枝聚合过程一般分为 2 个阶段,首先是材料表面经等离子体处理产生活性自由基,然后再接触单体,利用表面的活性自由基引发接枝聚合。通过这一途径能在

19、生物材料表面进行单体的接枝聚合,改变材料的亲水性、生物相容性、吸附性、渗透性、粘结性等表面性能。另外,还可以通过选择具有特异性能的单体,赋予材料表面特别的生物性能。木材等离子体改性是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,以达到改变表面成分的目的。改性的目的包括亲水性、疏水性、阻燃性、防腐性、粘合性、粘附性、防静电性、生物适应性和防止增塑剂的渗析等13。1.4 等离子体在木材科学与技术领域的研究现状等离子体在木材科学与技术领域的研究现状尽管等离子体技术在许多领域已得到应用，但在木材科学与技术领域的研究相对较少，而且主要集中在对木材的改性研究。把气态环二硅氧烷导入等离子体反应器内，对

20、黄松进行放电聚合，在黄松表面淀积了一层疏水薄膜，从而大大提高了黄松的防水性能；把甲烷，四氟化二碳和四氮六甲圜（hmdso）引入反应器作为等离子体反应气体，进行木材表面疏水性等离子体的处理，明显提高了木材表面的接触角，并在表面形成了疏水薄膜，而当用亲水性的氧和丙烯酸等离子体对木材进行后处理时，又使木材表面的润湿得到增强，并且经过两次的等离子体处理仍可保持木材所特别具有的多孔性结构14-15。用微波等离子体处理的木材表面展开了较深入系统的研究。杜官本，华毓坤，王真用微波等离子体处理杉木，其研究结果表明，杉木表面经微波等离子体处理后，接触角下降为零，润湿性显著增加；杉木表面引起蚀刻，蚀刻程度的大小与

21、等离子体工作条件和等离子体种类密切相关；木材表面经光电子能谱分析，化学组成产生显著的变化，在木材表面引入了含氧官能团、氨基等活性基团。用esr分析微波等离子体处理后的西桤木木粉和硝酸纤维素，发现微波等离子体处理可使木材和硝酸纤维表面迅速有效地生成大量自由基；微波等离子体处理后的西南桤木接枝甲基丙烯酸甲酯试验表明二者可以有良好的接枝聚合16-18。采用低温等离子片材表面处理机处理气干、绝干、过干三种含水率条件下的杨木单板，测量其处理前后表面润湿性和胶合性能，结果表明：冷等离子体改性后，气干、绝干、过干三种含水率下的杨木单板表面接触角都降低了，且降低幅度随含水率降低呈递增趋势；冷等离子体改性能有效

22、提高杨木单板的胶合性能，其变化规律与润湿性基本一致19。用低温等离子体处理带有竹青、竹黄的竹片表面，研究了低温等离子体处理的时间、处理距离和处理功率对竹片表面处理效果的影响20-21。用微波等离子体处理竹材，其研究结果表明：砂光预处理对等离子体改性竹材没有太大意义；测试时间对竹材接触角的确定具有极其重要的意义；等离子体处理的时间的增长有时反而可能提高材料的接触角，甚至比未处理时还高22。1.5 等离子体对高分子材料表面改性机理的研究现状等离子体对高分子材料表面改性机理的研究现状23-27等离子体对高分子材料表面改性已有了较多的研究，涉及等离子体处理聚合物表面性质，如亲水性（即与水的接触角） 、

23、附着性、摩擦因数、胶黏性、表面张力、表面结构等发生的变化以及工艺参数，如处理时间、处理气体种类、功率、温度等的选择研究。但机理研究则是近 20 年来才开始活跃起来的。由于缺乏在线测试方法，机理研究正处于百家争鸣的状态，研究者们提出了各种不同的见解，有的理论基础相互对立，却又各自具有不同的试验基础，至今仍未形成一套成熟的理论体系。因此，等离子体改性高分子材料表面技术缺乏理论指导，从而限制了这一技术的更快发展。为了说明等离子体处理后材料表面性质发生变化的原因，研究者们普遍借助esca、ir 等手段来测试高分子材料表面经等离子体处理前后基团的改变以及o、s、n、f 等元素的 xps 变化值和相对比率

24、变化来说明引起表面性质变化的因素，有的还在此基础上推测改性过程中的中间产物，力求得到反应历程。sem 也是常用的分析手段，借助 sem 可以直观地看到聚合物表面经过等离子体处理前后结构变化的情况，以解释这种变化在宏观上所表现出来的性质变化。近年来，分析手段的发展为探索等离子体改性高分子材料的机理研究创造了有利条件，如 vb（x-ray excited valence band region spectra） 、nexafs（near edge x-ray absorption fine structure spectra） 、afm（atomic force microscopy） 、sims

25、（secondary ion mass spectrometry） 、esr、nmr 等的应用使机理研究获得了较大进展，为机理研究展开了较为广阔的前景。成功地研究高分子材料表面等离子体改性过程机理具有较大意义，不仅可以对等离子体更有效、精确地改性高分子起到理论指导作用，得到性能稳定的新型高分子材料，而且为扩大各高分子材料的应用范围打好基础。因此，改性机理研究无论在理论上还是实践中都有重要意义，已受到人们的广泛关注。2 实验准备及研究内容实验准备及研究内容2.1 试验树种介绍试验树种介绍所选取试验树种的材性分析该试验选取的树种为龙凤檀、缅甸红、紫檀、红檀、玫瑰红檀，均在市面上常见，其漆膜附着能力

26、不佳，具有试验代表性。龙凤檀，木材名称：二翅豆 。市场俗称：龙凤檀 、巴西龙凤檀、香二翅豆 木材来源：南美洲 。拉丁文名：dipteryx sp 国外名称：cumaru,tonka bean。隶属豆科、香二翅豆属。常见的商品材主要有香二翅豆 d.odorata。 树木及分布：大乔木，高可达22-48m，主干圆直、光滑，枝下高可达 18-24m；胸径约 30-80cm； 缅甸红，学名：番龙眼、水黄皮 pometia pinnata forst 。商品名：麻芦盖。 木材材性：心材红褐色或紫红褐色，边材浅红褐色，通常心边材区别不明显；生长轮略明显；木材具有光泽；无特殊气味；木材纹理直至略交错；结构甸

27、而均匀；干缩大，干缩率从生材至含水率 12%时的径向为 3.1%，弦向为 6.1%；木材略耐腐，易感染小蠹虫及海生钻木动物危害；木材略重且坚硬，马来西亚的该树种的气干密度约为0.74g/cm3；木材的强度中等。 红檀，铁木豆属。 心材浅红、黄色、红褐色，久则转深，带紫，并常伴有深浅相间的条纹（似肌肉纤维一样）。结构略粗至细，纹理波状或交错。木材有光泽，有淡淡的微香。气干密度多小于 1.0 g/cm。材质甚重硬。刨切、车旋、耐磨性能好。很耐腐，抗白蚁。主要适用于家具、地板、雕刻、工艺品、重型结构、运动器材、乐器等。 玫瑰红檀，又名铁线子(komea) -古美柚、红檀木材原产地：澳洲用途居室地板，

28、室内装饰。特点：木材散孔。心材新伐时为浅金黄色，久之则转深，为褐色或红褐色。木材具光泽，结构细而匀，甚重甚硬、强度甚高，耐腐，视觉效果舒适，耐用耐看。比重：10301200kg/m。紫檀，心边材区别明显，边材狭、白色；心材鲜红或橘红色，久露空气后变紫红褐色；材色较均匀，常见紫褐色条纹。生长轮不明显。散孔材，管孔多单独，内含红褐色树胶及白色沉积物。轴向薄壁组织带状.翼状及环管束状。木射线极细，单列为主，径面斑纹不明显；旋面具波痕。木材有光泽，具特殊香气；纹理交错、结构致密、耐腐、耐久性强。材质硬重，细腻，木材含有紫檀素，溶于酒精或醚；木粉或木屑水煮液显荧光现象。2. .3 实验材料实验材料实验用

29、材取自广东宜华木业股份有限公司，材种分别为为紫檀，红檀，缅甸红，玫瑰红，龙凤檀，本试验中单板的大小规格为 150mm100mm3.5mm，各材料的含水率经测量计算,如图 1 所示：表 1 实验用材含水率树种含水率（%）紫檀9.1玫瑰红9.7龙凤檀7.1红檀6.8缅甸红5.8实验用等离子体气氛为空气（air）。实验用测试液为甘油（丙三醇，glycerol）（分析纯，相对密度（水=1）1.26，分子量：92.09）。2. .4 实验设备实验设备本实验所用的等离子体处理设备来自南京苏曼电子有限公司 (型号为 ctp-2000k)；jc2000 型静滴接触角/界面张力测定仪，上海中晨技术有限公司制造；

30、烘箱为 cimo 新苗电热恒温鼓风干燥箱，设定温度为 63；压敏胶带；多乐士底漆等。2. .5 试验方法试验方法2. .5. .1 单板烘干方法单板烘干方法将单板锯成试验规定尺寸，设定烘箱温度为 63，将需要干燥的单板烘至绝干，放入密封袋封好，待用。2.5.2 等离子体处理方法等离子体处理方法首先接通等离子体处理设备电源，调好输出电压 100v，进行试验。实验中设备参数选择如下表所示，设定择输出电流为 2.5a，处理距离为 8mm，选择处理时间作为影响因子，对处理时间取三个水平进行实验。处理完毕后用密封纸封好，待测定。表 2 等离子体处理参数设定电流（a）2.5时间（s）203040距离（mm

31、）82.5.3 接触角的测量方法接触角的测量方法按未烘干处理 a，烘干处理 b 以及未烘干未处理 c 分为三类，每块单板取五个样点，记为 ax,bx,cx(x 为 1,2,3,4,5)进行接触角试验。本次实验采用的表面接触角测定技术方法是 zisman 法。将待测物的表面放置在样品台上，将微型注射器将液滴滴于试件上，每隔 2s 记录下影像，共 20s 记 10 个图像，每隔试件记录 10 个点。待测试完毕后，采用量角法测量接触角。2.5.4 漆膜附着力测定方法漆膜附着力测定方法参考标准：gbt9286-1998 色漆和清漆 漆膜的划痕实验 测试方法：用百格刀在测试样本表面划66 个(36 个)

32、1mm1mm 小网格， 每一条划线应深及油漆的底层；用毛刷将测试区域的碎片刷干净，用压敏胶带 牢牢粘住被测试小网格，并用橡皮擦用力擦拭胶带，以加大胶带与被测区域的接触面积及力度；用手抓住胶带一端，在垂直方向（ 90）迅速扯下胶纸，同一位置进行2 次相同试验。 3 研究路线研究路线3.1 润湿性能测试试验润湿性能测试试验研究等离子体处理对各树种单板表面润湿性能的影响，将未处理未干燥单板与干燥后等离子体处理单板、未干燥直接等离子体处理处理的单板表面润湿性能进行对比，变量为含水率（因素 1）与等离子体处理（因素 2），得出最优效果。并将等离子体处理时间单因素分析，研究其余表面润湿性能的对应关系。对比

33、各树种，研究树种之间的差异。研究路线如图 3 所示：烘干处理未烘干处理未烘干未处理处理时间20s,30s,40s烘干处理最佳未烘干处理最佳未烘干未处理最佳对比出最优效果图图 1 单板表面润湿性能的对比研究单板表面润湿性能的对比研究3.2 漆膜附着力测试试验漆膜附着力测试试验设定等离子体处理时间参数，分别为 20s,30s,40s，对每种单板进行处理后，利用漆膜附着力测试方法对比单板漆膜附着力，得出最优工艺。研究路线如图 4 所示：未烘干处理处理时间 30s烘干处理未烘干未处理处理时间 20s处理时间 30s处理时间 40s未烘干处理最佳烘干处理 20s 最佳烘干处理 30s 最佳烘干处理 40

34、s 最佳未烘干未处理最佳佳采用地板工艺涂漆（砂光两次）对比出最优工艺图图 2 单板表面漆膜附着力的对比单板表面漆膜附着力的对比4 结果与讨论结果与讨论4.1 单板接触角试验分析单板接触角试验分析单板表面经实验测量后接触角结果表 3 所示：表表 3 单板处理后表面接触角结果单板处理后表面接触角结果ba20s30s40sc缅甸 红78.1818081.775红檀106.393.788.370.5118.5龙凤 檀78.247.345.446.9101.1紫檀71.537.129.728.592.6玫 瑰 红82.766.356.763.7103.94. .1. .1 a a 条件与条件与 c c

35、条件处理对比条件处理对比试验对比表明：等离子处理对木材表面接触角有影响。缅甸红檀树种表面接触角增加 4.0%，红檀树种表面接触角降低 10.3%，龙凤檀树种表面接触角降低 22.7%,紫檀树种表面接触角降低 22.9%，玫瑰红檀树种表面接触角降低 20.4%，即等离子处理对五种树种的影响由大至小排列为：紫檀，龙凤檀，玫瑰红檀，红檀，缅甸红檀。对比如图 6：实验方案树种020406080100120140ac接触角（）缅甸红红檀龙凤檀紫檀玫瑰红檀图图 3 a a 条件与条件与 c c 条件处理后表面接触角对比条件处理后表面接触角对比4. .1. .2 a a、b b2 2与与 c c 条件对比条

36、件对比试验表明：除缅甸红树种表面接触角增加 2.4%，其他树种的接触角均有不同程度的降低，红檀表面接触角降低 16.9%，龙凤檀表面接触角降低 41.9%，紫檀表面接触角降低 58.1%，玫瑰红檀表面接触角降低 31.4%，即含水率的变化对木材等离子体处理效果有影响，影响由大至小排列为：紫檀，龙凤檀，玫瑰红檀，红檀，缅甸红檀。对比如图 7：020406080100120140ab2c（接触角）缅甸红红檀龙凤檀紫檀玫瑰红檀图 4 a、b2与 c 条件对比4. .1. .3 处理时间不同对比处理时间不同对比事件在烘干处理步骤中由于处理时间不同（以 30s 为标准对比），试验结果如表 4(其中“+”

37、表示增加, “-”表示减小)：表表 4 4 等离子体处理时间不同对表面接触角的影响等离子体处理时间不同对表面接触角的影响树种20s30s40s缅甸红+1.3%1-21.7%红檀+6.1%1-20.2%龙凤檀+42.0%1-46.9%紫檀+24.9%1-4.0%玫瑰红+1.4%1-12.3%趋势图如图 5：0102030405060708090100b1b2b3接触角（）缅甸红红檀龙凤檀紫檀玫瑰红檀图图 5 5处理时间不同对应单板表面接触角的对比处理时间不同对应单板表面接触角的对比即：缅甸红檀处理时间 30s 时润湿性最好；红檀处理时间 40s 时润湿性最好，龙凤檀处理时间 30s 时润湿性最好

38、，紫檀处理时间 40s 时润湿性最好，玫瑰红檀 30s 时润湿性最好。4. .1. .4 接触角试验总结接触角试验总结对五种树种试验表明：因素 1（含水率）与因素 2（等离子处理）对木材表面接触角均有影响，因素 1 影响更大。五种树种受两因素影响程度大小排列为：紫檀，龙凤檀，玫瑰红檀，红檀，缅甸红檀。4.2 漆膜附着力试验结果与分析漆膜附着力试验结果与分析4. .2. .1 试件经过试件经过 a a 条件与条件与 c c 条件处理对比条件处理对比试验对比表明：等离子处理对木材漆膜附着力有影响。缅甸红檀树种未烘干未处理漆膜附着力较好，等离子处理后，由等级为 1 级降为 2 级；红檀树种经过等离子

39、体处理后表面漆膜附着力等级未增加，但漆格破坏个数降低 3 个；龙凤檀树种经等离子体处理后漆膜附着力等级未增加，但漆格破坏个数减少 4 个；紫檀树种经等离子体处理后表面漆膜附着力等级由 3 级增至 2 级；玫瑰红檀树种经等离子体处理后表面漆膜附着力等级未增加，但漆格破坏个数减少 2 个。具体对比结果如下：表表 5 5 玫瑰红檀单板玫瑰红檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆膜附着力对比产品名产品名称称玫瑰红檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级

40、未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级对比图片如下：未烘干处理 未烘干未处理 图图 6 6 玫瑰红檀单板玫瑰红檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆膜附着力对比表表 6 6 红檀单板红檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆膜附着力对比产品名产品名称称红檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级对比图片如下

41、：未烘干处理 未烘干未处理 图图 7 7 红檀单板红檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆膜附着力对比表表 7 7 龙凤檀单板龙凤檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆膜附着力对比产品名产品名称称龙凤檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级对比图片如下：未烘干处理 未烘干未处理 图图 8 8 龙凤檀单板龙凤檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对

42、比条件的漆膜附着力对比表表 8 8 缅甸红单板缅甸红单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆膜附着力对比产品名产品名称称缅甸红油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 2 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级对比图片如下：未烘干处理 未烘干未处理 图图 9 9 红檀单板红檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆膜附着力对比表表 9 9 红檀单板红檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆

43、膜附着力对比产品名产品名称称紫檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 2 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 3 级对比图片如下：未烘干处理 未烘干未处理 图图 1010 红檀单板红檀单板 a a，c c 条件的漆膜附着力对比条件的漆膜附着力对比4. .2. .2 a a、b b2 2与与 c c 条件对比条件对比试验结果表明：缅甸红树种经烘干处理、未烘干直接处理与未烘干未处理三者相比，漆膜附着力等级分别为 2 级、2

44、级和 1 级，未烘干处理较烘干处理漆格破坏数目减少两个；红檀经三种条件后，漆膜附着力等级未变化，均为 1 级，烘干处理漆格破坏数目较未烘干直接处理减少一个；龙凤檀烘干处理后，漆膜附着力等级未变化，均为1 级，漆格破坏数目较未烘干处理减少两个；紫檀烘干处理后，漆膜等级由未烘干处理2 级增至 1 级；玫瑰红檀经烘干处理后，漆膜等级未变化，均为 1 级，漆格破坏数目较未烘干处理减少两个。具体对比结果如下表：表表 1010 玫瑰红檀玫瑰红檀 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比产品名产品名称称玫瑰红檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标

45、准要求标准要求检测结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等1 级对比图片如下：a b2 c 图图 1111 玫瑰红檀玫瑰红檀 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比表表 1111 红檀红檀 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比产品名产品名称称红檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求

46、标准要求检测结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等1 级对比图片如下：a b2 c 图图 1111 红檀红檀 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比表表 1111 龙凤瑰龙凤瑰 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比产品名产品名称称龙凤檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求

47、检测结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等1 级对比图片如下：a b2 c 图图 1212 龙凤檀龙凤檀 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比表表 1212 缅甸红缅甸红 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比产品名产品名称称缅甸红油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测

48、结果检测结果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 2 级烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 2 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等1 级对比图片如下：a b2 c 图图 1313 缅甸红缅甸红 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比表表 1313 紫檀紫檀 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比产品名产品名称称紫檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结

49、果未烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 2 级烘干处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级未烘干未处理附着力级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等3 级对比图片如下：a b2 c 图图 1414 紫檀紫檀 a a、b b2 2与与 c c 条件漆膜附着力的对比条件漆膜附着力的对比4.2.3 处理时间不同对比处理时间不同对比事件在烘干处理处理时间不同的试验中结果表明：缅甸红檀漆膜附着力均为 2 级，处理时间不同漆格破坏数目无明显差异；龙凤檀漆膜附着力等级均为 1 级，处理时间为 30s 时漆格破坏数目比

50、 40s 减少一个，比 20s 减少三个；红檀漆膜附着力等级均为1 级，处理时间为 40s 比 30s 减少两个，比 20s 减少一个；玫瑰红檀漆膜附着力等级均为 1 级，处理时间为 30s 比 40s 与 20s 均减少一个。紫檀漆膜附着力等级均为 1 级，处理时间 40s 比 30s 减少四个，比 20s 减少两个。试验结果如下表：表表 14玫瑰红处理时间不同漆膜附着力的对比玫瑰红处理时间不同漆膜附着力的对比产品名产品名称称玫瑰红油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果处理时间为20s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级

51、 一等 1 级处理时间为 30s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级处理时间为 40s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级对比图片如下： 处理时间 20s 处理时间 30s 处理时间 40s 图图 15玫瑰红处理时间不同漆膜附着力的对比玫瑰红处理时间不同漆膜附着力的对比表表 15 红檀红檀处理时间不同漆膜附着力的对比处理时间不同漆膜附着力的对比产品名产品名称称红檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果处理时间为20s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1

52、级处理时间为 30s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级处理时间为 40s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级对比图片如下：处理时间 20s 处理时间 30s 处理时间 40s 图图 16红檀处理时间不同漆膜附着力的对比红檀处理时间不同漆膜附着力的对比表表 16龙凤檀处理时间不同漆膜附着力的对比龙凤檀处理时间不同漆膜附着力的对比产品名产品名称称龙凤檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果处理时间为20s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级处理时间为

53、30s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级处理时间为 40s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级对比图片如下：处理时间 20s 处理时间 30s 处理时间 40s 图图 17 龙凤檀处理时间不同漆膜附着力的对比龙凤檀处理时间不同漆膜附着力的对比表表 17 缅甸红处理时间不同漆膜附着力的对比缅甸红处理时间不同漆膜附着力的对比产品名产品名称称缅甸红油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果处理时间为20s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 2 级处理时间为 30s

54、级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 2 级处理时间为 40s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 2 级对比图片如下：处理时间 20s 处理时间 30s 处理时间 40s 图图 18缅甸红处理时间不同漆膜附着力的对比缅甸红处理时间不同漆膜附着力的对比表表 18紫檀处理时间不同漆膜附着力的对比紫檀处理时间不同漆膜附着力的对比产品名产品名称称紫檀油漆品牌油漆品牌多乐士检验项检验项目目单位单位检验依据检验依据标准要求标准要求检测结果检测结果处理时间为20s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级处理时间为 30s级参照gb/t9

55、286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级处理时间为 40s级参照gb/t9286-19981 级 优等 2 级 一等 1 级对比图片如下：处理时间 20s 处理时间 30s 处理时间 40s 图图 19 紫檀处理时间不同漆膜附着力的对比紫檀处理时间不同漆膜附着力的对比4.2.4 漆膜附着力试验总结漆膜附着力试验总结缅甸红树种未烘干未处理漆膜附着力最好；龙凤檀烘干处理 30s 漆膜附着力最好；红檀烘干处理 40s 漆膜附着力最好；玫瑰红檀烘干处理 30s 漆膜附着力最好；紫檀烘干处理 40s 漆膜附着力最好。漆膜附着力与接触角变化趋势相同，可以推测出：接触角越小，漆膜附着力越好。4.3

56、 分析分析4.3.1 表面润湿性能与漆膜附着力表面润湿性能与漆膜附着力经过本次试验漆膜附着力和表面润湿性能有直接影响关系，单板表面润湿性能越好，漆膜附着能力越佳。这是因为表面润湿性能增加后，漆渗入单板内部的量越多，就像胶层一样，浸润是形成界面的基本条件之一，两组分如能实现完全浸润，则树脂在高能表面物理吸附所提供的黏结强度可超过基体的内聚能。两相间的结合模式属于机械黏结与润湿吸附。表面无论多么光滑平整，从微观上看都是凹凸不平的。在形成复合材料的两相相互接触过程中，若树脂液对增强材料的浸润性差，两相接触的只是一些点，接触面有限。若浸润性好，液相可扩展到另一相表面的坑凹之中，因而两相接触面积大，结合

57、紧密，产生了机械锚合作用。4.3.2 含水率与等离子体处理效果含水率与等离子体处理效果单板水分的减少对等离子体处理的效果有很大帮助，从实验结果可知，干燥后的单板接受等离子体处理的效果更佳，个人分析，可能水分的存在首先会吸收等离子体的能量，其次水分经等离子体后溢出在单板表面形成保护膜，影响等离子体对其的蚀刻，降低等离子体处理的效果。4.3.3 处理时间处理时间显然等离子体的处理时间对处理表面的润湿性能的影响起决定性作用。处理时间越长，处理效果越佳。但是处理时间不能过长，因为等离子体的蚀刻是更大程度上的等离子体作用,往往将材料表面弱边界大片除去,使材料表面产生起伏,变粗糙,并有键的断裂,形成自由基

58、。处理时间过长,低温等离子体产生的蚀刻作用太严重,会使材料的基体受到损伤。本次试验前面的预备试验发现，处理时间过长木材端口与表面会出现焦黑物质，只是由于处理时间过长，表面温度过高，木材出现碳化情况和木材里面抽提物的溢出。5 试验总结试验总结5.1 结论结论（1）试样经低温等离子体处理后,表面活性增加,即表面润湿性能提高,其中紫檀接触角降低约 50，龙凤檀接触角降低约 35。（2）综合考虑影响因素的显著性和生产成本及生产效率,，单板应采取的最佳处理工艺为烘至绝干后等离子体处理，处理时间为 30s。(3)缅甸红树种未烘干未处理漆膜附着力最好；龙凤檀烘干处理 30s 漆膜附着力最好；红檀烘干处理 4

59、0s 漆膜附着力最好；玫瑰红檀烘干处理 40s 漆膜附着力最好；紫檀烘干处理 40s 漆膜附着力最好。(4)漆膜附着力与接触角变化趋势相同：接触角越小，漆膜附着力越好。即可推断出：等离子体处理可以改善漆膜附着力。5.2 试验不足试验不足本次试验虽然结束，但仍有一些失误对实验结果造成了影响。 （1）由于时间和条件的原因，数据和结论不够精确，并未完全达到预期的目的。在漆膜附着力测定试验中，由于实验器材有限，未能直接表述出漆膜附着力的大小。 （2）有关于对比试验，因为材料不够充足，对比试验数量不多，结果可能产生较大误差。 （3）试件制作和后期试验的操作熟练度不足，中间可能有不符合规定的因素。致致 谢

60、谢大学生活即将结束了，我还些许有些慌神。时间过的如此之快，是初入大学时意料不到的，但是论文致谢语写就的那一刻也真正标志着我与这所学校就此别离了，没有伤感，更多的是遗憾，但是总归不如意事十有八九，过去的不能挽回，人应该大胆向前看，所以这段文字应该像它的标题一样充满感恩和致谢，感谢四年来在我的成长道路上扶持过我，指点过我的人。在前期的实习积累经验，到中期的修改和讨论，及最后的反复斟酌，我希望能尽自己最大的努力，写出一篇具有现实意义的论文。但是在具体实施的过程中，我还是遇到了相当多当初没有预料的困难，也曾经令我迷茫和彷徨，但最终还是画上了一个句号。论文得以顺利完成，要感谢的人实在太多了。首先要衷心地