影響木片浸漬的因素
影響木片浸漬的因素大致可以分成3種：①木片本身的因素，如木片毛細(xì)管結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、空氣及水分含量、木片尺寸等；②液體相關(guān)的因素，如液體黏度、表面張力、化學(xué)組成、空氣的溶解量和溶解度；③工藝過程的因素，如壓力、溫度、浸漬時(shí)間。
1、 木片的因素
木片中影響浸漬的最主要因素是毛細(xì)管結(jié)構(gòu)。闊葉木和針葉木、心材和邊材、早材和晚材、正常木和應(yīng)木、樹種等的毛細(xì)管類型、幾何結(jié)構(gòu)、分布和可及度是不同的。科學(xué)家分別研究了針葉木和闊葉木的孔隙結(jié)構(gòu)及其對(duì)液體滲透的影響。在針葉木中，液體主要通過管胞和管胞間的紋孔實(shí)現(xiàn)；而闊葉木中，液體的流動(dòng)主要依賴于導(dǎo)管及細(xì)胞間各種類型的紋孔。因此，考慮到液體在木材內(nèi)的流通途徑，人為增加一些孔道(如裂縫)可以增強(qiáng)滲透，例如處理厚木片時(shí)，可以考慮通過撞擊或擠壓的方式來產(chǎn)生裂縫，提高液體的滲透性。不論是針葉木還是闊葉木，由于木材結(jié)構(gòu)的各向異性，使得木材不同方向上的滲透速率也不同，研究表明，木材縱向液體滲透能力最強(qiáng)，滲透速率是橫向或徑向的5~200倍。因此，木片的長(zhǎng)度是對(duì)液體滲透最重要的尺寸因素，實(shí)驗(yàn)表明，木片長(zhǎng)度減少有助于提高液體對(duì)木片的滲透。另外，木片的厚度也影響滲透過程，因?yàn)楹穸茸冃槿芙饪諝獾臄U(kuò)散創(chuàng)造了更短的通道。
木片的化學(xué)組成對(duì)滲透過程也影響較大，滲透過程所發(fā)生的一些現(xiàn)象如毛細(xì)管上升、木片潤(rùn)漲以及化學(xué)反應(yīng)都與木材的組成有關(guān)。木材抽提物含量高對(duì)液體的滲透起著消極的作用，表現(xiàn)在以下：增加了紋孔的呼吸、堵塞毛細(xì)管、降低表面的潤(rùn)濕性、減小毛細(xì)效應(yīng)、形成膠狀液體及影響潤(rùn)漲速率。
木片的水分和空氣含量很大程度影響木材的滲透性能。木材含水量低于纖維飽和吸附水量時(shí)，細(xì)胞壁會(huì)吸收液體而產(chǎn)生一定程度的潤(rùn)脹，這樣可以減少液體的流動(dòng)阻力，提高滲透速率。然而，當(dāng)木片孔隙中含有過量水分時(shí)，在孔道中的水會(huì)阻擋液體的滲透，從而降低滲透速率。普遍認(rèn)為，木片孔隙中的空氣是液體快速滲透的主要障礙，木片開始浸漬后，由于受毛細(xì)管作用力的影響，孔隙內(nèi)的空氣壓力上升，會(huì)減弱滲透。從這點(diǎn)而言，木片含有一定量的水對(duì)減少空氣的含量，增加滲透是有利的。
木片的存放時(shí)間和存放條件對(duì)木片浸漬效果影響也相當(dāng)大。一方面，由于在存放過程中木片受到風(fēng)干作用，其化學(xué)組分尤其是抽出物發(fā)生了不可逆的變化，使得在新鮮狀況下的水溶組分在風(fēng)干時(shí)轉(zhuǎn)化成不溶于或難溶于水，影響了木片的浸漬效果，而且，木片的微觀物理結(jié)構(gòu)也會(huì)在風(fēng)干過程中發(fā)生變化，導(dǎo)致木材中的孔道收縮甚至封閉以至于形成盲孔，大大降低了木材的浸潰效果：另一方面，木材在存放時(shí)容易受霉菌的作用形成朽材，使藥液不能充分到達(dá)木片內(nèi)部，降低了木片的吸液性能。
2、工藝參數(shù)的影響
常壓下，在低于沸點(diǎn)的溫度范圍內(nèi)，液體溫度升高可以增加木片的浸漬速率，這主要?dú)w因于液體黏度下降所帶來的滲透加大以及浸漬藥液中離子運(yùn)動(dòng)速度加快促進(jìn)了擴(kuò)散。但是，有些研究結(jié)果表明，高溫液體對(duì)滲透反而不利，原因可能是在所研究的對(duì)象中，由于木材孔隙內(nèi)氣體受熱膨脹、高溫時(shí)氣體溶解度下降及液體表面張力下降。另外，液體溫度還會(huì)影響木片的毛細(xì)管結(jié)構(gòu)及木片的潤(rùn)脹?？傮w而言，溫度對(duì)木片的液體滲透的影響應(yīng)綜合考慮木片類型、液體性質(zhì)、外部壓力。
壓力差是液體進(jìn)入木片的主要?jiǎng)恿?，因此提高外部壓力可以提高壓力差從而加速液體的滲透。在很多情況中，木片加壓浸漬是提高木片滲透的有效途徑。提高壓力可以改變毛細(xì)管的結(jié)構(gòu)，由于木材的塑性，高壓可以使紋孔膜延伸或膨脹，使得紋孔膜上的開口增大。另外，壓力高有助于木材孔隙內(nèi)空氣的溶解，降低孔隙內(nèi)空氣阻力，從而提高滲透速率。
滲透時(shí)間是影響最終滲透程度的一個(gè)因素，它和木材孔隙內(nèi)空氣的溶解度和擴(kuò)散有關(guān)，由于空氣在液體中的溶解和擴(kuò)散是個(gè)緩慢的過程，因此必須保證一定的滲透時(shí)間，才能使木材浸漬充分。
3、液體相關(guān)的因素
滲透液體的黏度和表面張力是影響木材內(nèi)液體流動(dòng)和木材毛細(xì)管效應(yīng)的主要因素。滲透起始階段液體中空氣的含量和溶解氣體的能力也影響最后的滲透效率。滲透液體的化學(xué)組成也會(huì)影響滲透過程。當(dāng)滲透液體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)和木材成分反應(yīng)時(shí)，會(huì)改變木片的毛細(xì)管結(jié)構(gòu)。同時(shí)，若液體的化學(xué)物質(zhì)與空氣中的O2或CO2反應(yīng)的話，那么毛細(xì)管內(nèi)空氣減少，壓力降低，有利于滲透的進(jìn)行。另外，液體本身的性質(zhì)對(duì)木片的潤(rùn)脹有重要的影響，有較強(qiáng)氫鍵結(jié)合能力的液體容易和木片結(jié)合，使木片發(fā)生潤(rùn)脹。盡管木片的潤(rùn)脹影響木片毛細(xì)管結(jié)構(gòu)和滲透過程的具體機(jī)理還不清楚，但液體潤(rùn)脹能力強(qiáng)則液體被木材吸收的量也大。
