木材粘接技术在木材工业中起着重要的作用，木材粘接制品粘接性能的好坏，在很大程度上受木材自身性能的影响。木材方面影响其粘接性能的因素，既有木材固有的，也有木材在加工过程中所产生的。前者包括木材的密度、树种、抽提物、pH等，后者包括木材的含水率、表面粗糙度等。
　　1 木材密度木材的强度通常与其密度成正比，因为单位体积内所含的木材细胞壁物质的数量是决定木材强度的物质基础，木材的强度随着木材密度的增大而增大。理想的粘接系统，粘接破坏应该发生在木质部。

　　许多阔叶材的粘接试验证明，当用脲醛树脂胶粘剂粘接木材时，在木材密度小于0.8 g／cm3的情况下，由于脲醛树脂胶粘剂自身的内聚强度以及脲醛树脂胶粘剂和木材的界面强度大于木材自身强度，粘接破坏往往发生在粘接系统中最薄弱的环节一木材，因此，胶合强度与木材的强度密切相关，一般地讲，胶合强度随木材密度的增加而提高。在木材密度大于0．8 g／cm3的情况下，由于脲醛树脂胶粘剂自身的内聚强度以及脲醛树脂胶粘剂和木材的界面强度小于木材自身强度，粘接破坏不是发生在木材部分，而是发生在胶层或界面，因此，这种情况下，胶合强度与木材密度几乎无关。当用间苯二酚甲醛树脂胶粘剂粘接所有针、阔叶材时，由于间苯二酚甲醛树脂胶粘剂自身内聚力很大，因此用间苯二酚甲醛树脂胶粘剂粘接的木材胶合制品的胶合强度随着被粘接木材密度的增加而提高。

　　虽然密度大的木材胶合制品的胶合强度高，但是由于其含水率变化而产生的应力也大。在胶粘剂确定的情况下，密度高的木材的粘接耐久性往往反而比密度低的木材的粘接耐久性差。例如，用水性高分子异氰酸酯胶粘剂制造的柞木集成材，虽然其压缩剪切强度比较大，但是当使用环境的湿度变化较大时，更容易出现胶层开裂。 另外，密度大的木材粘接时，要想达到理想的粘接效果，要求所用胶粘剂的自身内聚力也应该很高，这样才能充分发挥木材自身的强度。对于密度特别大的木材，如乌木、铁木豆等，胶粘剂不易被吸收，以至于胶粘剂干燥速度很慢，粘接强度较低。因此，对于密度特别大的木材，为了使胶粘剂渗透进细胞，要求对其进行双面砂光、双面涂胶，并且在施加压力前要等待足够时间以便胶粘剂渗透。有的时候，需要使用聚氨酯胶粘剂，因为这类胶粘剂的粘接不取决于其渗透，主要为化学粘合。
　　2.木材纤维方向和剖切面方向 木材是各向异性的材料，在粘接系统内的木材纤维方向可以互相垂直、互相平行或者互相成某种角度。 当两块木材为同一纤维方向粘接时，其胶合强度最大，此种产品如集成材和单板层积材(LVL)等；纤维方向互相垂直粘接的常用木材产品，有胶合板、三层实木复合地板等。随着两块被粘接的木材间纤维角度的增加，粘接材的胶合强度逐渐降低。当纤维方向互相垂直粘接时，其胶合强度最低，与木材纤维互相平行粘接时相比，其胶合强度仅为纤维互相平行时的1／4～1／3。粘接面的剖切方向对胶合强度也有影响。 Martin等研究木材纤维方向对液体胶粘剂向木材表面渗透的影响表明：在木材端面施加胶粘剂时，由于端切面上木材导管、管胞都是敞开的，胶粘剂会向这些细胞的胞腔中大量渗入，易使端面缺胶，造成木材胶合强度下降。因此，在同样粘接条件下，端面和端面粘接的胶合强度，要比径面和径面、弦面和弦面粘接的胶合强度低。
　　在实际工作中，如果必须采用端切面粘接，为防止其缺胶，必须提高胶粘剂黏度和固含量；采用涂两次胶，或在基材两面涂胶，或增加胶层厚度；使用适度压力并防止胶水挤出。例如采用对接方式使木材纵向接长时，可采用以上措施避免其端部缺胶。 在纤维互相平行粘接的条件下，粘接面还有径切面和弦切面之分。在某些情况下，径切面和弦切面粘接制品的胶合强度也存在着差异。当胶粘剂的内聚力以及胶粘剂与木材的界面强度大于木材自身强度时，易发生木材破坏。如果木材自身弦切面和径切面的强度存在差异，则弦切面和弦切面粘接制品与径切面和径切面粘接制品的胶合强度也存在差异。

　　例如，落叶松木材的径向顺纹抗剪强度大于其弦向的顺纹抗剪强度。用水性高分子异氰酸胶粘剂粘接落叶松板材时，落叶松径切板的常态压缩剪切强度高于其弦切板。而落叶松弦切板和弦切板胶合的制品的木破率相对较高，基本上是木材破坏，且木材破坏大多数发生在其早晚材急变的交界处或轮界处(因此，在用API胶粘剂生产落叶松集成材时，应尽可能采用径切板粘接。 3 木材含水率 木材含水率对粘接性能的影响很大。当木材含水率高时，涂布在粘接面上的胶粘剂被稀释，其黏度下降，过度向木材组织中浸透，引起缺胶，导致胶合强度降低。木材在高温下长时间干燥，其含水率过低，也会使胶粘剂的润湿作用减弱，降低胶合强度。通常木材含水率为5％ ～16％ 时的粘接强度较高。
　　另外，木材具有干缩和湿涨的性质，如果木材含水率过低，其制品会受潮而膨胀；含水率过高，又会解吸干缩。一般来说，胶粘剂自身不能抵抗木材膨胀和干燥产生的非常高的应力，这是木制品产生裂缝和变形的一个主要原因。这种情况在家具生产和使用中时有发生。家具的生产地与其使用地的木材平衡含水率常常不一致，这就要求生产家具用木材的含水率尽可能接近使用环境的湿度。例如在广州采购的家具，运到新疆使用易发生干裂，这就要求家具制造商使用的木材含水率应接近购买家具的顾客所在地的木材平衡含水率。考虑到木材干燥吸湿滞后，一般来说木材干燥终含水率和使用地区的木材平衡含水率相差2％左右。
　　4 木材的收缩膨胀率 由于胶粘剂固化时的自然收缩和胶粘剂与木材性质上的差异，致使粘接接头存在内应力，内应力集中将降低胶合强度。为了减少因热交替变换或高温固化冷却后产生的应力，应尽可能使胶粘剂与木材的热膨胀系数相接近。

　　降低内应力的办法主要有两种：一是添加填料，二是选用弹性良好的胶粘剂。 当木材与其他材料粘接时，若材料之间的收缩率差别太大，则应当事先采取措施使木材的尺寸变化减少，或采用弹性优良的胶粘剂进行粘接。如金属—木材粘接时，木材中的羟基组分通过吸湿或解吸引起木材干缩湿胀，是木材尺寸稳定性差的主要原因。 通过封闭木材羟基以至羟基间形成化学交联，可改善木材的尺寸稳定性，并能提高改性木材的强度。所以预先用酚醛树脂对木材进行处理，固定其尺寸之后再与金属进行粘接，可减少因二者收缩率的差别造成的应力。又如，利用单板或胶合板与泡沫板复合制成隔墙板时，先将单板或胶合板固定尺寸，然后再与泡沫板复合效果会好一些。
 
　　5.表面加工方法 木材的粘接平面必须光滑平直，如果不平(弯曲或翘角)则两平面不能紧密接触，将影响粘接的强度和质量。因此木材在粘接操作之前要进行机械加工，这就可能引起木材细胞的机械损伤，并且损伤的程度随着机械加工的类型和加工程度的不同而不同。刨削加工时，表面木材组织受破坏较少，木材细胞的内腔呈开口状态，胶粘剂浸入后易形成有效的胶钉。为减少对木材组织的破坏，刨刀必须保持锋利，否则，木材组织的破损就会比较严重。 A．P．Singh研究发现，用锋利的刨刀刨光的辐射松(P．radiate)木材表面，除了与胶层邻近的管胞有轻微的破坏外，其轴向管胞、射线都有着正常的外形。木材表面间的胶层薄，且有正常的宽度(见图3)。相比之下，用较钝的刨刀刨光的辐射松木材表面，其轴向管胞和射线受到严重的破坏。由于刨刀较钝引起细胞严重压溃，特别是紧挨着胶层的细胞的压溃很可能使细胞腔闭塞，阻止胶粘剂向细胞中的渗透，导致胶层较厚，并且厚度不均匀。 木材表面精细的刨削加工，有助于确保粘接材表面胶层的均一性。 材表面的刨光可以暴露出具有很强极性的细胞壁S2 层，对粘接非常有利。而砂光加工虽然会使木材表面很光滑，但是木材组织的内腔损伤多，同时有些胞 大面很光滑，腔还容易被砂光粉堵塞， 因此，其胶合强度较刨光加工时要低。
　　6术材表面特性 由于木材是多孔性材料， 当两块木材表面粘接时，实际只有表观面积的一小部分接触，并且这个面积随着木材结构、表面粗糙度和所施加压力等因素的不同而不同。也就是说，粘接时即使施加的压力不是很大，在某一小部分相接触的面积上，粘接材也可能承受相当高的压力，甚至被压溃。 一般来讲，一定粗糙度的表面，其凹凸、细孔和沟槽有利于胶粘剂的渗入，可产生机械结合的作用。但是粗糙度过大，表面的凹孔、沟槽过深时，由于残留的空气或吸附的水分会阻碍胶粘剂渗透而不利于粘接。
　　7木材的表面钝化 保持木材表面清洁、防止污染是其良好粘接的基本条件。木材表面除了受到空气污染(如空气中的灰尘粒子污染)外，随着时间的延长，还容易经历一种“自污染”，使木材表面性能发生变化，进而影响木材的粘接性能。
 
　　木材在切削加工后的几小时内，亲油的、低分子量物质便移至其表面形成低表面能的“弱界面层”木材表面经历的这种变化常被称作“表面钝化”，钝化的速率和程度依木材树种和贮存温度不同而异。 木材中的亲油物质主要由树脂、脂肪酸及其酯类、石蜡以及萜烯化合物等组成。酸性和中性胶粘剂不能很容易地透过这层亲油层，但是碱性胶粘剂在某种程度上可皂化脂肪酸，使亲油层消失，从而使胶粘剂很好地渗透到木材中去。R．M．Russbaum发现，欧洲云杉（Picea abies)木材在切削加工3天后，其表面润湿性明显下降。因此他指出，用于涂饰和粘接的欧洲云杉木材避免表面钝化的最长贮存时间为3天，应该在其加工后的2～3天内使用，以免表面自然钝化，影响其胶合强度。

　　在木材胶合制品的生产中，应该强调木材要在刨光或砂光后的24h内完成粘接操作。例如，在集成材生产中，木材刨光或铣削指榫后应尽快粘接加压，从刨光或铣削指榫到粘接加压不得超过24h。 为消除木材表面的“自污染” 和周围环境污染对木材表面润湿的影响，在粘接前要对木材表面进行有效预处理。木材表面处理可采用机械和化学方法：用溶剂清洗，清洁木材的粘接表面，使粘接表面尽可能增大；用机械方法(刨光或砂光)除去表面污染物，同时改善表面粗糙度以增加粘接的表面面积。
　　8 木材的抽提物 木材的抽提物对胶粘剂的湿润、渗透和固化过程等有一定影响。一般来说，抽提成分多的木材，难以充分被胶粘剂所湿润，并且胶合强度差。 把难胶合的木材，如龙脑香科木材，在100℃的热水中煮沸24h，就会提出占木材重量5％～8％的水溶性树胶成分；而对胶合性能良好的柳安等木材，在相同条件下煮沸，抽提成分只占0．1％一0．2％。也可以在热水或碱水里加入表面活性剂进行蒸煮但这需要很多费用，因此在实际应用中存在一定难度。
　　对于落叶松、马尾松等含树脂类的木材，首先要在高温下干燥，以使树脂从木材渗出，接着用溶剂清洗表面，除去树脂，然后再对其表面进行刨光。木材表面处理完成后立即粘接，防止树脂再溢出。粘接时推荐使用酚类胶粘剂。
　　9 木材的pH值 木材的pH值影响胶粘剂的固化时间。例如杨木，特别是大青杨pH值呈碱性，能延长脲醛树脂胶粘剂的固化时间。因为脲醛树脂是在酸性条件下固化的，而杨木呈碱性会降低胶粘剂的酸性。在调胶时多加些固化剂，把pH值调至4．0~ 5．0，是解决杨木碱性影响脲醛树脂固化时间的最简单的办法。在实际生产中，可根据实际情况采用NH4C1或混合固化剂，如在铵盐中加人某种酸。 酸性木材，如橡木(pH 3．5)，高酸性会妨碍一些在碱性条件下固化的胶粘剂的凝胶时间，与之相反，却有利于缩短脲醛树脂胶粘剂的固化时间。

竹制品用粘合剂配方5
1. 用途

　　竹材是工农业生产、建筑部门及制造家具等必不可少的材料，我国的竹制工艺品在世界上享有很高的声誉。然而，由于竹材难以粘合，严重地影响了竹制品的数量和质量。

本剂是由甲醛、乌洛托品、氢氧化钠、氨水、氯化铵、尿素等为原料，经混合调制而成，专门用于粘合竹制品。

2. 原料

（1）甲醛：无色气体。有特别的刺激臭味，对人的眼、鼻等有刺激作用。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%，通常为44%，称为甲醛水，俗称福尔马林。有强还原作用，特别是在碱性溶液中。在本剂中与其它化学品配合用作粘合剂。选用工业品。

（2）乌洛托品：学名六亚甲基四胺。白色结晶粉末或无色有光泽的晶体。几乎无臭，溶于水、丙酮、乙醇和氯仿，不溶于乙醚。用作树脂和塑料的固化剂及橡胶的硫化促进剂、纺织品防缩剂，并用于制药物、杀菌剂、炸药等。在本剂中用作粘合助剂。选用工业品。

（3）氢氧化钠（5%溶液）：亦称苛性钠、烧碱。白色固体，呈粒状、片状、棒状或块状。是强碱，对皮肤、织物、纸张等有强腐蚀性。吸湿性较强，在空气中易吸收水分和二氧化碳逐渐变成碳酸钠。易溶于水，同时强烈放热，广泛用于造纸、人造丝、染色、肥皂、石油和其它化学工业。在本剂中用作pH值调节剂。选用工业品。

（4）氨水：气体氨溶于水形成的水溶液。氨气易挥发逸出，故有强烈的氨刺激臭味。呈弱碱性。一般常称为氢氧化铵（NH4OH）溶液。最浓的氨水含氨35.28%。主要用作液体肥料。本剂中用作固化剂的原料。选用25%氨水。

（5）氯化铵：俗称硇砂。白色晶体，易潮解，溶于水和甘油，微溶于乙醇，医疗上用作祛痰剂。本剂中用作固化剂的原料。选用工业品。

（6）尿素：又称脲、碳酰胺。无色晶体。大量存在于人类及哺乳动物的尿中。溶于水、乙醇和苯，几乎不溶于乙醚和氯仿。水溶液几乎呈中性。用于肥料、炸药等工业中。本剂中用作粘合助剂。选用工业品。

　　3. 配方（重量份）

　　甲醛（37％）  372

　　乌洛托品 4.1～5.2

　　氢氧化钠（5％溶液）    适量

　　尿素 145

　　氨水（25％溶液）   40

　　氯化铵   8

　　水   适量

4. 制备方法
将甲醛放在搪瓷反应锅中，加入乌洛托品，搅拌使其溶解，加入5％氢氧化钠，调节pH值至7～7.2。最后加入100份尿素，直接用火加热至95℃，保温搅拌1小时，然后降温至75℃，再用5%氢氧化钠调节溶液的pH值为7.0～7.2。于75℃保温搅拌脱水3小时，升温至90～95℃，浓缩至料液会起丝状为止，降温至50℃，用5%氢氧化钠调节pH值为7.0～7.2，降至室温，停止搅拌，出料即得主剂。室温可保存1～2年。

　　另取40份25%氨水与8份氯化铵混合，搅拌使之溶解，再加入余下的45份尿素及约50份清水，充分搅拌即得固化剂。

5. 使用方法

      使用时，先将竹制品需粘合处进行清洗、平整及干燥。按粘合主剂∶固化剂=9∶1的重量比，将二者充分搅匀，即得粘合剂。使用时将本剂均匀涂布在洁净干燥需粘合的竹制品表层上，粘合后要用绳子绑住或压紧，2天后固化，经刨光整理即可使用。

热熔胶枪插上电源前，请先检查电源线是否完好无损、支架是否俱备；已使用过的胶枪是否有倒胶等现象。 胶枪在使用前请先预热3-5分钟，胶枪在不用时请直立于桌面。 请保持热熔胶条表面干净，防止杂质堵住枪嘴。 胶枪在使用过程中若发现打不出胶，请检查胶枪是否发热；若胶枪不能正常发热情况下，原因可能是： 1 胶枪电源没有插好； 2 胶枪因短路而烧坏。胶枪正常发热情况下，原因可能是： 1 枪嘴因有杂质堵住出胶口，应请专业人员处理； 2 胶枪倒胶而使胶条变粗，此时只需将胶条轻轻旋转一周并小心地向后拉出一小部分，把胶条变粗部分剥掉，再继续使用。 胶枪中的胶条没有用完时，请尽量不要把胶条从胶枪中拔出。 胶枪中的胶条若发生倒流现象时，请立即停止使用，待专业人员清洁完毕倒流之热熔胶后方可使用。 胶枪连续加热超过15分钟不用，请切断电源。

双组份聚氨酯胶粘剂良好的复合效果与多方面条件有关，其中工作环境的变化也是很重要的影响因素。也就是说，随着季节气候的改变，为了获得理想的复合效果，有必要对胶水使用工艺作某些微调。

　　简单地说，影响复合的季节气候变化也就是环境湿度、温度两大指标的变化：具体而言在春夏两季尤其是梅雨时节，空气的相对湿度较大，甚至可达到饱和而秋冬两季则空气干燥、湿度小；就气温而言，夏季比冬季高出许多，两者之间最大可相差将近30～40℃(此处是以室内无暖气的南方地区为例来作比较)。对于这些差异如不加注意，很可能在复合时会产生下列问题：空气潮湿时，胶水经常固化不彻底，也就是干不透，残留黏性大，严重的甚至可在对复合膜作剥离时观察到有拉丝的现象，特别当薄膜本身吸潮性较大，比如用尼龙膜复合时就更容易产生这种现象；其次，潮湿的空气会在上胶网纹辊上产生冷凝，从而将水分带入到胶盆中，随着时间的推移，胶水逐渐由透明变得混沌、发白，以至失去粘结作用；湿热高温亦使得胶水的保存比较困难，配好的工作胶液如当天用不完，放置过夜之后，经常会发白结块，形成凝胶(果冻啫喱状)。与之相对的是，在冬季天冷时，之前没用完的工作胶液隔夜之后依然保持良好的透明流动性，甚至不必分批分次掺入新配的工作胶液内，就可直接拿来上机使用。另一方面，在气温较低的冬季，胶水会变得粘稠，流平性下降。当复合机高速运转时，胶盆内容易产生大量的气泡堆积在胶水表面以及上胶网纹辊边缘，这时有可能造成空泡转移，上胶量不足，影响复合牢度；同时，由于流平分散性能不佳，复合膜的外观效果也会变差，比如胶水的流平纹比较明显，有时呈橘子皮状，当用于复合铝箔或镀铝膜时，如果印刷面有大面积的白墨或浅色油墨时，更容易形成小白点、斑点；另外，由于冬季气温低，熟化房的温度与外界环境温度相差很大，如果保温措施做得不够到位，则热量的散失速度远比高温的夏季为快，这往往使得熟化房内温度达不到设置温度(一般为50℃)。因此熟化的效果亦受到一定的影响，在同等的熟化时间下，复合牢度有可能比夏季时偏低一些。

　　分析造成以上现象的原因，就要了解水分和温度对胶粘剂的影响。首先，对于双组份聚氨酯胶粘剂来说，水分如同其中的主剂即聚酯/聚醚多元醇一样，可与固化剂中的NCO基团反应。据测算，1g的水可以消耗掉26～32g的固化剂，当然，这是就纯粹的反应重量比而言，在实际当中，混入工作胶液内的水分在与固化剂反应时是与主剂相竞争的。但不管到底有多少水分参与了反应，这无疑是消耗了固化剂，使得其与主剂反应的量达不到原来设定的工作配比，因此也就造成了固化的不彻底和残留黏性。而胶粘剂的粘度和反应活性则与温度有着很大的关联。胶粘剂厂家给出的粘度值是以25℃为标准温度用旋转粘度计测量出来的，这意味着实际使用时，工作环境的温度在夏季可比其高出10余度，而冬季天冷时可能比其低上20℃有多。胶水的粘度正好与温度高低相反，即同样的胶水在温度高时表现出来的粘度值较低，流动分散性能好，温度低则粘度高，流平差。另外，胶粘剂的两个组份之间的交联固化反应，在温度低时反应速度慢，温度高时反应速度快，这也恰恰是为何要有熟化房的原因(加快固化反应速度，提高生产效率)。

　　针对这样的情况，在使用双组份聚氨酯胶粘剂进行复合时可根据环境变化做以下一些调整：如果空气潮湿，气温偏高，将固化剂的用量适当提高10%～20%，以弥补水分对其的消耗；经常用干爽的棉纱或布碎吸掉复合机上冷凝的水滴，防止其落入胶盆内；用不完的工作胶液可添加少量溶剂稀释，然后密封保管，如果条件允许，可置于小型冷柜内冷藏保管，这样效果更佳，下次再用时，在密闭情况下解冻，并与新配的工作胶液混合使用。当冬季气温偏低时，配制工作胶液可适当多加一些溶剂以降低体系粘度，改善流平分散性，同时也减少了工作时胶盆内气泡的产生。但这样做工作胶液的浓度会有所降低，如不欲改变工作浓度，则可以用少量的丙酮取代部分醋酸乙酯，即使用丙酮与醋酸乙酯的混合溶剂来作为稀释剂，两者的比例可为2：8或3：7。此外，冬季低温时可把熟化房的温度设置稍为调高，以保证其实际温度能达到要求，以免影响熟化效果。

　(一).木材表面涂装的目的： 1．美化表面-在赋予色彩、光泽、平滑性之际增强木材纹理的立体感和表面的触摸感；2．材质的保护性-耐湿、耐水、耐油、耐化学药品、防虫、防腐、防蛀等； 3．特殊作用-温度指示、电气绝缘、隔音、隔热等。

　　(二).木材表面对涂装的要求 木材表面的涂装难度的主要有两点： 1．水材的多孔性：木材表面的孔隙面积平均约占表面积的40%左右，少者30%左右，多则可达80%。所以木材水材的润湿性扣附着力是木材涂装的一个大问题；2．木材亲水膨缩性，木材遇水膨胀，脱水猛缩，全造成凃膜开裂、脱落，所以涂膜的持久稳定性是木材涂装的另一大难题；另外木材有的含酸和脂胶类物质，易于渗出表面。再木材质地的软硬度/材质结构/表向色相的不均一性等也是木材涂袈的难点因为木材自身的特性及凃装上的难点．构成木材涂料的特性及特殊的涂装配套体系

　　(三).木材涂装对涂料的要求： 1．因为木材沬装是多层的配套体系，所以要求底层涂料对木材具有良好的渗透性、润湿性和优越的附着力，层与层之间也应具有良好的附着力，形成一个整体。 2．涂装要具有良好的应变力，保证涂膜的持久性； 3．涂层要具有良好的装饰性，保证木纹的清晰度及明显的立体感； 4．涂层要具有良好的机械性能、耐水件、耐化学药品性、耐污染性； 5．涂膜的硬度高、具有较强的耐摩擦性及良好的手感； 6．涂料要具有良好的施工性、重涂性、能随使用要求改动。