合成革用木质粉概论
2011-08-13 10:36阅读：
木 质 粉
概 论
木质粉是木质纤维粉的简称，是由木质材料经一定的加工过程形成的具有一定长径比的细微粉末。
木质粉的材料主要是木头及其碎屑，富含纤维素就可以用于木质粉的生产。可以是软木如落叶松、马尾松、云杉、冷杉、铁杉等，也可以是硬木如杨木、桦木、桉木等。麻、棉以及竹类也可以用于加工，但考虑成本方面的原因，还是优先选择木头加工的粉末，所以统称为木质粉。
木质材料当中含有许多成分，分别是纤维素、半纤维素、木素等高分子化合物，以及树脂、脂肪酸、脂肪与蜡、烯萜、松节油、单宁以及无机盐等低分子化合物。其中纤维素具有高的长径比，且直径较小，具有可弯折性，是木材的骨架成分；而半纤维素呈棒状，相对较硬，作为树木的填料；木素是体型交联结构，硬度高，对纤维和其他材料起到粘附作用，其作为合成革
填料使用的应用价值不大；树脂，脂肪以及其他有机成分由于耐水解差以及分子量较小，作为柔软方面使用特性的填料使用当然要滤除。
木材所有的成分中，水解最慢的是纤维素，半纤维素次之，其他的水解速度相对较快，因此可以通过水解和控制水解程度及其反应时间将纤维素和部分的半纤维素保留，而将木素和其它成分通过水解反应生成溶于水的小分子溶解于水中，达到分离的目的。也就是说，木质粉的加工过程实际上是纤维素和少量半纤维素的提纯过程！
木质粉的加工方式和纸张的生产在过程及本质上是相通的。实际上，在生产高档的合成革时，选择填料主要还是选择优质木质粉，即纸浆粉，原因就在于纸浆粉有好的树脂相容性、颜料展色性、纤维细腻柔软性、颜色均一性、质量稳定等等，使生产的湿法合成革产品手感丰满柔软、颜色均匀、剥离强度高、耐水解效果相对较好，表面颜色均匀等！同时，由于纸浆粉长径比高，纤维相对
较细，其在产品中产生横向连接，这极大增强了产品的耐冲击性！
木质粉的生产加工过程（纸浆粉）
木质粉生产加工一般要经过以下步骤：
选材刨片
→ 浸泡蒸煮水解
→ 水洗中和
→
漂白
→
虑浆叠放成板 →
脱水烘干
→
粉碎加工 →
过滤包装
1、选材刨片：即用刨片机将木材刨成片状，以增大浸泡溶液时和溶液的接触面积。刨片的厚度越薄，渗透和水解非纤维成分用到的时间就越短，纤维的得率就越高，反之则不仅渗透时间延长，降低生产率，还有纤维的得率下降，因为渗透水解时间延长会使木片表面的纤维不同程度地发生水解作用，纤维成分的破坏加重。
2、浸泡蒸煮水解：应用碱液对薄的木片浸泡，适当加温，同时加入适量的渗透助剂，使木片发生水解反应。加温是为了加速水解反应，加入渗透剂是为了减少碱液向木片内层渗透的时间，从而有利于内层的反应时间缩短；这样两方面都保护了片材表面的纤维素分子水解的时间，使纤维素的得率得到改善，同时生产率亦得到大幅提高。
3、水洗中和：水解后的纤维浆主要有以下成分，分别是松散悬浮的纤维素；溶于碱液的各种小分子或悬浮体，水洗是分步进行的，刚开始用到的水洗液当中加入少量的乳化剂，有助于溶解的小分子稳定，不至于絮凝粘附于纤维素上。当大部分的非纤维素成分洗出后，加入盐酸或醋酸中和多余的碱，此时会产生少量的水溶性无机盐，通过一到两次的水洗将其洗出。
4、漂白：以上处理的纤维素浆料不可避免的存在一定的颜色，需要加入适量的漂白剂进行漂白。漂白剂具有很强的氧化性，加入的量不宜过大。有时加入相对温和的蒽醌类漂白剂，有时为了降低成本，亦加入少量的超细钛白颜料，但会提高产品的灰分含量；现在较多的会添加荧光增白剂。
5、虑浆叠放成板：经过漂白或染色的纤维浆再经过压制，切断，膨胀等工序，变成容易操造的浆水悬浮液，通过滤帘的滤液作用铺液成膜；将多张薄膜叠放成板并压制挤水，以有助于后续烘干效率的提高。
6、脱水烘干：湿纸板通过有温控的真空槽，加热内部温度至70度进行真空脱水二十分钟左右，然后通入经去水的氮气至常压两分钟，再抽真空并加热至90度，这样通过少量的热量和电能就能很快将纸板内的水分挥发干净，节能高效，当然设备的成本将会提高，当相对热能和电能的损耗，这点投入是不值一提的！
7、粉碎：以上工序制成的纯纤维板需要经过粉碎加工，过滤以及包装即成为成品。其中粉碎是产品质量的关键。纤维板当中的纤维具有高度的取向性和很弱的相互粘结性，所以只要先将板材锯成小块，然后高速碰撞成粉末状态，然后经研磨过滤，即可成为具有一定直径和长径比的纤维粉末。
木质粉质量评价
木质粉的使用价值在于其有较细的直径和高的长径比，使生产的产品具有较高的柔软性以及抗冲击性。木质粉的使用环境要求在加工木质粉的过程中考虑其使用状态。作为PU树脂的填料，其物性要求主要有以下几个方面:
水份：一般指的是木质粉中含有的水分百分含量（份是百分含量的意思）。纤维的分子当中有很多的羟基，故而非常容易吸水。湿法PU树脂和水是不相容的，因此纤维粉要和树脂有好的相容性以达到物性方面的稳定，需要控制水份。一般水分含量控制在3%以内，特殊的限定在1%（如使用在耐水解的场合）。水分含量在整个木质粉的加工工序中主要取决于真空高温脱水环节；包装的隔水性也是重要因素。
灰份：主要针对钙镁等无机盐的百分含量。由于这些无机盐都不耐水解，当使用在耐水解的场合就需要严格控制。灰分是木材固有的，在木质粉的加工过程中，有两个环节对灰分含量产生直接影响，首先是蒸煮水解然后水洗过程，水洗不充分当然灰份含量超标；其次是漂白时可能加入了荧光增白剂导致灰分含量超标，当然此时的灰分对耐水解性的影响较小。还有的就是二氧化硅，其由于水解性小，耐水解性好，因此此时含量可适当放宽！
细度：细度是一个综合宽泛的量化指标。实际我们的测量的方法只是为了配料操作的方便性，而对于使用木质粉的实际初衷却大相径庭。木质粉的粒子为长纤结构，其有两个重要参数，即直径和长度，使用木质粉的主要作用一方面在于这种长纤结构提供的特殊抗冲击性以及在湿法凝固过程中提供的阻碍应力扩大的作用，另一方面在于相对于其他填料的耐水解性，更重要的是柔软性！因此细度的检测本质上需要有两项指标，即直径、长度，当然这些需要用高倍度放大镜才可以检测的。对于配料的操作，当然需要过滤的方便性，所以只是检测了综合的细度！这对于物性实际用途的考量显然是不够的。
PH值：即10%水溶液的酸碱性。主要考虑的是对于湿法配料时酸碱性对表面活性剂作用的影响。一般湿法配料使用的是阴离子和非离子表面活性剂，当材料偏酸性时，溶液的氢离子较多，抑制了阴离子的水解，从而使整个体系的界面张力提高，湿法浆料的渗透速度和产品的泡孔都会受到影响。当溶液偏向碱性时，虽然不会抑制助剂的水解，但溶液的界面张力较原有的亦会提高，所以，酸碱性还是以中性为好。
吸油值：在一定的程度上表明材料的比表面积，吸油值越高，比表面积和堆砌的空隙率越高，侧面说明粉末越细。
白度：漂白的效果，有时不足的情况下，会加入少量的荧光增白剂。
膨胀系数：原本是由于木质粉有大量的羟基，当浸泡溶剂时，其会吸附大量的溶剂分子而使得体积扩张，表现在宏观上就是膨胀系数。这种膨胀一旦稳定是不会改变的，而通过加入增稠剂导致的膨胀会随着时间的推移而变小，所以膨胀系数的的测量以及稳定性是反映木质粉好坏的重要参数。
国内木质粉的加工
国内木质粉的加工相对较为简单的，由于技术和实力方面的限制，产品的质量和国外有相当的差距。
国内的木质粉加工相对工序简单或者处理不充分，一般工序是先将木质材料粉碎，浸碱液使表面水解一定的时间后水洗；然后中和，漂白，再次水洗，最后脱水烘干。
这种加工的木质粉只是粉末的表面处理，其没有明显的长径比，不能起到木质粉原该有的作用，同时内部的大部分都处于原始状态，一些油脂成分会随着时间渗出，导致表面和树脂的相容性下降，还有耐水解性能的下降等等负面的影响使国内的木粉在使用上只能用于普通的产品！更关键的是，国内合成革生产厂家对于木粉的质量没有一个根本的认知，不了解使用木质粉的根本原因，导致木粉的生产还处于初级状态，质量层次相对较低！
今后合成革企业可能会开发湿法磨皮绒感效果或仿疯马效果，这些都需要用到高长径比的纤维粉，可能那时不用木质粉了，更多的是一些化工纤维粉，比如超细的尼龙粉、涤纶粉、黏胶粉等，虽然价格较贵，但效果特殊，说不定会发展成一个特色产品！！！
