真空浸渍木制品实验研究

真空，即为在确定的空间里，且此空间气体状态低于一个大气压。在真空状态下，物质的熔点、沸点均会降低，且可以形成压力差，在压力差作用下，气体的扩散和物质分子的运动均会加速，进而就会加快物料浸渍、脱水及脱气，物料加工时间也会缩短。浸渍，即为将固态物质浸泡在浸渍剂中，使物质充分吸收浸渍剂，以达到改善材料及物体的性能并满足某些特定要求的工艺操作。如在常温常压下，浸渍的过程进行会十分缓慢，并且温度作为加速浸渍过程的重要因素，却不易控制，因此采用真空浸渍技术，浸渍工艺将得到明显改善。[1]而本文将对木材真空浸渍蜡及墨水进行一定探究，并对比研究最终浸渍效果。

1 真空浸渍原理

真空浸渍——是润湿机理、毛细现象以及吸附作用这三方面相互作用的结果。“其中润湿机理的本质是因为液体分子在固体分子间的相互吸引力大于（或小于）液体分子间的相互吸引力。而润湿的首要条件即为减小接触角，即液体表面的切面和固体表面所成的夹角，增大工件与浸渗剂间的附着力。因而，样品在浸渍前一定要进行脱脂、去污、干燥这些表面处理。而毛细现象则是利用液体表面张力的作用，令浸渍剂被吸入样品的微孔中。吸附作用是当浸渍剂和样品孔隙界面件在润湿状态时，当两者分子间距离小于0.525nm时，将产生很大的吸附作用，从而使浸渍剂充满样品的微细孔隙，经固化后就可以黏结成牢固的整体。”[2]

真空浸渍技术应用十分广泛，它既是一种有一定价值的金属材料的后续处理工艺，也是加工食品的有效方法之一，并且它合理地调整了浸渍工艺，使浸渍工艺有明显改善。比如在食品加工这方面，由于新鲜果蔬中有孔隙结构，所以可以将营养物质通过真空浸渍技术导入，进而使产品营养成分的含量提高、功能性产品的加工得到优化，同时人们也可以将经过强化矿物的蔬菜水果作为摄取维生素和纤维素的来源。真空浸渍也可以用于加工红小豆，相比于真空浸渍技术，传统生产工艺需要的浸泡时间较长，浸渍过程也较慢，，且生产效率低，而且还会破坏红小豆的颗粒状态，而采用真空浸渍则可大量缩短其加工时间，还可以保全原料特有的色香味形，即克服传统加工制作的缺点。而成品豆也可以当成制作其他食品的原料，如糕点夹心、红豆冰淇淋、红豆粽子、红豆春卷等，同时也可以作为方便用来食品直接食用。而随着科技的发展，真空技术已经应用到国民经济的各个领域，从军用延伸到民用，人类的衣食住行均与真空技术有着一定的关联。而随着科技的不断发展，逐渐对真空技术提出了更高的要求，许多尖端技术中的新装备以及新材料都会要求在真空的条件下制备。因而由于真空浸渍技术拥有这样的特殊优越性，近年来得到了很大的发展。

2 试验过程

2.1 材料准备

木材：选取相同材质木材，分别切取相同大小的大木块和小木块若干，以及相同大小的长木条和短木条若干，并分别给相同大小的木块和木条编号。

浸渍液：准备好红蜡烛和墨水，将红蜡烛切碎放入烧杯中保存。

2.2 真空浸渍

先用电子天平分别测出准备好的木块、木条的质量，并记录。

将装有适量红蜡的烧杯放在电炉上加热，直到红蜡熔化成液态并且继续加热至一定温度，取下来放入真空室中，在烧杯中放入长、短木条，大、小木块各一个，简单观察一下浸渍现象。将真空罩罩上，开启真空泵，观察真空计示数，并通过真空罩观察烧杯中的实验现象。抽取15分钟左右，关闭真空泵，将烧杯中的木块和木条取出。

同样，将烧杯中装入适量墨水，再浸入木块和木条，置于真空室中，开启真空泵，观察实验现象，15分钟后将烧杯取出。

2.3 蜡渍处理

先将木块、木条表面红蜡简单清理一下，再用干净的纸将其包上，用吹风机向纸包吹暖风，让木块、木条上附着的红蜡熔化后沾在纸上，将红蜡清理干净。

用电子天平称量浸渍后的木块、木条质量，记录数据。[3]

图1 没浸蜡与浸蜡木块

图2 没浸墨与浸墨木块

2 结果与讨论

实验结果数据如表1、表2所示。

表1 红蜡的浸渍实验数据

表2 墨水的浸渍实验数据

浸蜡后的木条和木块摸起来更加光滑、质密，并且不易进水，切开观察，红蜡已经浸入木块中间部分。浸墨水的木条和木块切开后，墨水也已经浸入木材中间部位。如表1、表2所示，将两个浸渍比重进行比较，无论是相同木材不同大小，还是不同木材，红蜡的浸渍相对质量均大于墨水，所以可以得知，蜡的浸渍效果比墨水要好。即，蜡对木材的浸渍效果比墨水好，与木材的形状、种类以及大小无关。

3 结语

本文简单进行了对木制品浸渍效果的研究，而在生活生产的实际过程中，木材的浸债有许多不同方面的应用，比如：延长电柱、枕木等物品的寿命并增加不燃性强度、染色等其它目的，并且上述这些浸渍都需要使用相应的不同的浸渍剂。例如，要以增加强度为目的，可以使用甲醛树脂作浸渍剂，它对便宜的软质多孔木材浸渍后，该木材将成为耐水性强的建筑材料，而这些材料可用于窗框、拉门、隔扇、野外家俱、建筑物的墙壁等的制作使用。[4]