文献综述
【摘要】木材不仅仅是一种具有可持续、可再生、可生物降解的环境友好型材料，同时具有多级的层次结构、优良的各向异性、多样的化学性能等优点。随着纳米技术及其他先进技术的发展，通过简单的设计制备方法，直接对木材进行自上而下的组装，得到具有功能性的木质材料，打破了木材在实际应用上的局限性，并有希望替代传统的工程材料。笔者综述了在原木基础上通过对木材成分去除、真空辅助成型等方法处理，赋予木材在不同领域以新应用的相关研究成果; 介绍了近年来功能性木材在木材脱离工艺、木材致密化处理、半透明木材、利用真空辅助树脂灌注技术加工高性能木材材料、制备厚、大、高透明木材复合材料的低木质素脱木质素木材的工艺，以及VARI工艺对材料性能的影响; 笔者认为虽然木材在应用上取得了较大突破，但在想要大范围、高质量的利用木材，还需要制备更高品质的木基复合材料。
【关键词】木素脱离 木材致密化 VARI 清洁生产
1木素脱离工艺。
当今材料研究的目标是将优异的力学性能与先进的功能相结合。在这方面，通过自底向上的方法组装工艺来裁剪材料已经取得了很大的进展。在木材基材料领域，纳米纤维素的研究已取得进展随着人们对材料的重视，具有先进性能的材料越来越受到重视。然而，对于木材的大规模应用，仍然有一些未解决的问题。由于木材是受环境因素影响的自然生长过程的产物，因此其组织结构和密度在一个物种内，甚至在一棵树的树干内可能有很大的差异。此外，在树的生命周期中，在组织和纤维水平上的机械适应性，或自然特征(如结)的存在，导致了额外的可变性，这导致人们关注木材的可靠性，以及高性能应用的可预测性。实现木材较高的均匀性和保持结构方向性的一个重要过程是增密，因为密度是决定机械性能的主要因素之一。散装木材样品可以被压缩到高而均匀的密度水平，同时显著的机械性能改善。木材的部分脱木质素和水分的加入有利于致密化过程，树脂的渗透可以产生强天然纤维增强复合材料。先前，脱木质素的木质薄膜的压缩显示出具有高纵向拉伸强度的显著各向异性
另外，复杂的分层木脚手架也可以自上而下地使用接近高端功能化，人们可以同时从它的可再生性。二氧化碳的储存能力，重量轻，机械性能好中获利。然而,对于大部分木材材料，由于对耐用性、自然异质性以及功能化、加工和成型方面的限制的担忧，更广泛的多用途工业用途迄今仍受到阻碍。以及在功能化、处理和塑造方面的限制。Marion Frey等在这里基于脱离木素和木材的致密化处理制备的高性能材料，提出新的纤维素松散材料的概念。去木质作用过程。他们采用挪威云杉样品切割尺寸为100times;10times;20 mm3(纵向times;径向times;切线)。为了获得相似的生长环型，每个变种从相同高度的树干上的匹配位置切下8个样本。处理前置于20°C/65% rel.湿度下保存。之后，木头样品被放置在金属栅格样品支架上的烧杯中。制备了等体积的过氧化氢溶液(35 wt %，交叉有机物)和冰醋酸(Fisher化学品)的混合物。在室温搅拌下，对散装木片进行夜间渗透。然后加热溶液，在80℃下脱木质素6 h。用新鲜的H2O2minus;HAc溶液重复一次渗透(隔夜)和脱木质素(6小时，80°C)过程。34脱木质素后，每天用清水交换洗5次，直到pH值在4.5以上。为了保持样品的结构完整性，在清洗步骤中，它们被限制在金属栅格夹内。洗涤后，对样品进行调理，直到获得恒定质量。去木质素的过程采用过氧化氢和醋酸对整个大块木块进行脱木质素处理，保持木块的高质量木材有益的结构方向性。在随后的步骤中，这些纤维素块在结合过程中被致密化压缩和横向剪切，以获得非常紧凑的纤维材料与纠缠纤维，同时保持单向纤维取向。通过不同的致密化方法获得的纤维素块体材料在结构、化学和机械拉伸性能上较天然木材相比都更优越。此外，在脱木素后，纤维素本体材料可以容易地形成不同的形状，并且脱木素有助于生物折叠的功能化。
2致密化木材
具有优异机械性能的合成结构材料要么重量大、环境影响恶劣（如钢和合金），要么制造工艺复杂，成本高（如聚合物基和仿生复合材料）。天然木材是一种低成本和丰富的材料，几千年来一直被用作建筑和家具用材，然而，在许多先进的工程结构和应用中，天然木材的力学性能（强度与韧性）并不理想。采用蒸汽、加热、氨水或冷轧进行预处理，然后进行致密化，可以提高了天然木材的机械性能。然而，现有的方法导致致密不完全和缺乏尺寸稳定性，特别是在应对潮湿环境，然而，现有的方法导致不完全致密化和缺乏尺寸稳定性，特别是对潮湿环境的反应，这些方法处理的木材尺寸会膨胀和强度有所弱化。
在这里，宋建伟等采用了一种简单而有效的策略，即自上而下的两步法将大块天然木材直接转化为超强韧性的
强化木材。首先化学处理部分去除木质素/半纤维素;其次，100℃机械热压，使厚度减少80%左右。大多数致密木材由排列整齐的纤维素纳米纤维组成，这大大加强了相邻纳米纤维之间的氢键形成。致密木材的比抗拉强度(422.2plusmn;36.3MPa cm3 gminus;1均值plusmn;标准差)高于典型金属(Fe-Al-Mn-C合金、三联体和高比强度钢、HSSS)，甚至轻钛合金(Ti6Al4V)。将松散天然木材直接转化为高性能结构材料，使其强度、韧性和抗弹道能力增加十倍以上，并具有更大的尺寸稳定性。他们的两步过程包括去除部分木质素和天然木材中的纤维素通过一个沸腾的过程在一个水氢氧化钠和泥的混合物，然后热压,导致细胞壁的坍塌和完整的致密化的天然木高度一致的纤维素纳米纤维。该方法已被证明对各种木材普遍有效。这种加工方式加工的木材具有比大多数结构金属和合金更高的特定强度，使其成为一种低成本、高性能、轻量化的替代品。
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