高效能木材化學改質技術開發及高分子複合材製造 (1)

本研究主要探討傳統改質法、微波改質法及氣相改質法三種乙醯化（Acetylation）改質方式，對木材各項物理及化學性質之影響。試驗結果顯示，柳杉（Cryptomeria japonica）試材經三種乙醯化改質處理後，除紅外線光譜於波數-1（-OCOCH₃, C=O）、1369 cm^-1（-OCOCH₃, C–H）及1234 cm^-1（-OCOCH₃, C–O）之吸收峰均有明顯增強之趨勢外，固態¹³C核磁共振圖譜於20 ppm（-OCOCH₃）及170 ppm（-OCOCH₃）之吸收峰強度亦明顯增加，顯示改質後試材確實具有乙醯基之特性吸收。此外，進一步比較三種乙醯化改質方法可以得知，試材之重量增加率均隨反應時間之增加而上升，然在相同的改質程度下，則以微波改質方式所需之全程改質時間最短；而氣相改質方式所需之藥劑量最少。另一方面，由X-ray繞射之分析結果發現，三種乙醯化改質試材之結晶度均有下降之趨勢。而在尺寸安定性與強度性質方面，三種乙醯化改質試材之抗膨潤效能（Anti-swelling efficiency, ASE），於反應初期（0–60 min）均隨改質時間的增加而上升，但當改質時間超過120 min時，傳統及微波改質法則呈現明顯下降之趨勢。至於試材之彈性模數（Modulus of elasticity, MOE）雖於改質前後無顯著差異，但經乙醯化處理後，三者之損失模數（Log E"）除α及γ轉移峰有往低溫偏移之現象外，β轉移峰之強度亦明顯下降。再者，三種乙醯化試材經反覆浸水試驗後，其樣品體積則維持穩定之變化量，顯示試材中之乙醯基具高度安定性。