CN104552512A - 一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法 - Google Patents

一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104552512A
CN104552512A CN201410849406.7A CN201410849406A CN104552512A CN 104552512 A CN104552512 A CN 104552512A CN 201410849406 A CN201410849406 A CN 201410849406A CN 104552512 A CN104552512 A CN 104552512A
Authority
CN
China
Prior art keywords
super
clay
wood surface
meng clay
meng
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410849406.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104552512B (zh
Inventor
高伟
贺佩民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi University
Original Assignee
Nanning Yinshan Industrial Co Ltd
Guangxi University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanning Yinshan Industrial Co Ltd, Guangxi University filed Critical Nanning Yinshan Industrial Co Ltd
Priority to CN201410849406.7A priority Critical patent/CN104552512B/zh
Publication of CN104552512A publication Critical patent/CN104552512A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104552512B publication Critical patent/CN104552512B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/40—Clays

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，包括如下的步骤：(1)以天然的伊蒙粘土为原料，改性处理得到疏水性能的伊蒙粘土；(2)将制得的疏水性能的伊蒙粘土直径定向控制，制备出包括纳米级和微米级的双微观颗粒，纳米级的颗粒的粒径在20-500nm之间，微米级颗粒的粒径在5-15μm之间；(3)将制备出双微观颗粒通过真空吸附在木材表面或浸渍在木材表面，从而在木材表面构建超疏水结构。本发明的有益效果是提供一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，将改性后的伊蒙粘土附着于木材表面，均匀形成双微观超疏水的结构，与蒸馏水的接触角≥150°，滚动接触角≤10°，具备超疏水性能。

Description

一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法
技术领域
本发明涉及构建超疏水结构领域，具体涉及一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法。
背景技术
国内外在研究土壤和木材关系的时候，一般都是将土壤改性处理，多集中于微观的纳米材料、复合材料、表面性能研究，并通过XRD、SEM、TEM和FTIR等进行表征。
发明内容
综上所述，本发明所要解决的技术问题是提供一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，对伊蒙粘土进行改性处理后，集中在双微观表面颗粒性能研究上，并通过上述同样手段进行表征。最终实现在木材表面的超疏水结构的制备和性能的表征。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，包括如下的步骤：
(1)以天然的伊蒙粘土为原料，改性处理得到疏水性能的伊蒙粘土；
(2)将制得的疏水性能的伊蒙粘土直径定向控制，制备出包括纳米级和微米级的双微观颗粒，纳米级的颗粒的粒径在20-500nm之间，微米级颗粒的粒径在5-15μm之间；
(3)将制备出双微观颗粒通过真空吸附在木材表面或浸渍在木材表面，从而在木材表面构建超疏水结构。
进一步，改性处理得到疏水性能的伊蒙粘土的步骤如下：
(1)称取提纯后的伊蒙粘土，配制12％料浆溶液；
(2)加热至75℃，加入伊蒙粘土质量8％的Na2CO3，调节pH值在为9.2-10.9之间；
(3)搅拌加热，100℃下恒温反应0.5-24h，冷却至室温；
(4)离心水洗，在75℃条件下烘干，研磨备用；
(5)称取制备伊蒙粘土10.00g，加入60mL蒸馏水，加入含有10.0mmol N,N,N-三甲基-1-十六烷基溴化铵水溶液20mL,调节pH值在6.5-7.5之间；
(6)在100℃下反应0.5-24h，冷却至室温后离心去溶剂，反复用蒸馏水洗涤，直至AgNO3检测无Br-；
(7)烘干，研磨，制得改性伊蒙粘土。
进一步，将制备出双微观颗粒通过真空吸附并冷压在木材表面的步骤如下：
(1)将制备出双微观颗粒粘附于木材表面；
(2)放入真空罐中抽取真空后冷压密实。
进一步，将制备出双微观颗粒通过浸渍在木材表面的步骤如下：
(1)先浸渍木材；
(2)在细胞壁吸附水作用下水解得到溶胶，通过溶胶与木材细胞壁中纤维素大分子发生键合作用构建超疏水界面。
本发明的有益效果是提供一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，将改性后的伊蒙粘土附着于木材表面，均匀形成双微观超疏水的结构，与蒸馏水的接触角≥150°，滚动接触角≤10°，具备超疏水性能。
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
改性处理得到疏水性能的伊蒙粘土
以天然的伊蒙粘土为原料，经过钠化处理与N,N,N-三甲基-1-十六烷基溴化铵采用湿法工艺合成改性伊蒙粘土。称取提纯后的伊蒙粘土50.00g，配制12％料浆溶液，加热至75℃，加入伊蒙粘土质量8％的Na2CO3，调节pH值在为9.2-10.9之间，搅拌加热，100℃下恒温反应0.5-24h，冷却至室温，离心水洗，在75℃条件下烘干，研磨备用。称取制备伊蒙粘土10.00g，加入60mL蒸馏水，加入含有10.0m mol N,N,N-三甲基-1-十六烷基溴化铵水溶液20mL,调节pH值在6.5-7.5之间，在100℃下反应0.5-24h，冷却至室温后离心去溶剂，反复用蒸馏水洗涤，直至AgNO3检测无Br-，烘干，研磨，制得改性伊蒙粘土。
利用FTIR、XRD、SEM和TG-DTA等手段对改性伊蒙粘土的结构性能以及微观形貌进行测试，分析阳离子表面活性剂与伊蒙粘土的作用机理。
③疏水颗粒的定向控制
将溶胶法制得的粒子用FTIR确定其性质；且用TEM观察其形态和大小；将所得的产物装入洁净的石英玻璃管中，小心擦净管的外表面。放入动态激光散射系统的样品台上，用控温器将其温度准确地控制在20±0.1℃。待样品稳定后，以180s的时间间隔作为测量时间，测量其散射光强I、粒径大小和粒径分布图。每个样品测量三次，取其平均值。定向制备出双微观颗粒，纳米粒径在20～500nm之间，微米级直径在5～15μm之间。
④浸渍获得超疏水结构
先浸渍木材，然后在细胞壁吸附水作用下水解得到溶胶，通过溶胶与木材细胞壁中纤维素大分子发生键合作用，得到既能保持木材外观特征，又有良好的力学、阻燃、尺寸稳定性的复合材料。SEM观测表面形貌；XPS观察表面元素及形态；FTIR观察官能团；XRD检测结晶情况；接触角测定仪观测其疏水情况。考察双微观结构，纳米颗粒级颗粒(20～500nm)、微米级颗粒(5～15μm)用量的比例及混合情况。表征其接触角在150°以上，
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，其特征在于，包括如下的步骤：
(1)以天然的伊蒙粘土为原料，改性处理得到疏水性能的伊蒙粘土；
(2)将制得的疏水性能的伊蒙粘土直径定向控制，制备出包括纳米级和微米级的双微观颗粒，纳米级的颗粒的粒径在20-500nm之间，微米级颗粒的粒径在5-15μm之间；
(3)将制备出双微观颗粒通过真空吸附在木材表面或浸渍在木材表面，从而在木材表面构建超疏水结构。
2.根据权利要求1所述的一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，其特征在于，改性处理得到疏水性能的伊蒙粘土的步骤如下：
(1)称取提纯后的伊蒙粘土，配制12％料浆溶液；
(2)加热至75℃，加入伊蒙粘土质量8％的Na2CO3，调节pH值在为9.2-10.9之间；
(3)搅拌加热，100℃下恒温反应0.5-24h，冷却至室温；
(4)离心水洗，在75℃条件下烘干，研磨备用；
(5)称取制备伊蒙粘土10.00g，加入60mL蒸馏水，加入含有10.0mmol N,N,N-三甲基-1-十六烷基溴化铵水溶液20mL,调节pH值在6.5-7.5之间；
(6)在100℃下反应0.5-24h，冷却至室温后离心去溶剂，反复用蒸馏水洗涤，直至AgNO3检测无Br-；
(7)烘干，研磨，制得改性伊蒙粘土。
3.根据权利要求1所述的一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，其特征在于，将制备出双微观颗粒通过真空吸附在木材表面的步骤如下：
(1)将制备出双微观颗粒粘附于木材表面；
(2)放入真空罐中抽取真空后冷压密实。
4.根据权利要求1所述的一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法，其特征在于，将制备出双微观颗粒通过浸渍在木材表面的步骤如下：
(1)浸渍木材；
(2)在细胞壁吸附水作用下水解得到溶胶，通过溶胶与木材细胞壁中纤维素大分子发生键合作用构建超疏水界面。
CN201410849406.7A 2014-12-31 2014-12-31 一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法 Active CN104552512B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410849406.7A CN104552512B (zh) 2014-12-31 2014-12-31 一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410849406.7A CN104552512B (zh) 2014-12-31 2014-12-31 一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104552512A true CN104552512A (zh) 2015-04-29
CN104552512B CN104552512B (zh) 2016-07-27

Family

ID=53070103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410849406.7A Active CN104552512B (zh) 2014-12-31 2014-12-31 一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104552512B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104875256A (zh) * 2015-06-05 2015-09-02 广西大学 利用硅藻土在木材表面构建超疏水结构的方法
CN105623290A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 广西大学 一种木质3d打印粉末的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103043675A (zh) * 2013-01-15 2013-04-17 上思县文德矿业科技咨询服务有限公司 伊蒙混层粘土微纳米材料的制备方法
CN103588214A (zh) * 2013-10-17 2014-02-19 华南理工大学 一种伊/蒙粘土纳米料浆及粉体的制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103043675A (zh) * 2013-01-15 2013-04-17 上思县文德矿业科技咨询服务有限公司 伊蒙混层粘土微纳米材料的制备方法
CN103588214A (zh) * 2013-10-17 2014-02-19 华南理工大学 一种伊/蒙粘土纳米料浆及粉体的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吕文华: "木材/蒙脱土纳米插层复合材料的制备", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *
唐洁等: "季铵盐有机化改性伊蒙混层黏土的悬浮性能", 《硅酸盐通报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104875256A (zh) * 2015-06-05 2015-09-02 广西大学 利用硅藻土在木材表面构建超疏水结构的方法
CN104875256B (zh) * 2015-06-05 2016-07-06 广西大学 利用硅藻土在木材表面构建超疏水结构的方法
CN105623290A (zh) * 2015-12-31 2016-06-01 广西大学 一种木质3d打印粉末的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104552512B (zh) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Fabrication of highly transparent superhydrophobic coatings from hollow silica nanoparticles
CN105670393B (zh) 纤维素纳米晶体/二氧化硅复合模板法制备超疏水涂层
CN104448397B (zh) 一种纤维素-二氧化硅复合气凝胶原位制备方法
CN105672014B (zh) 超疏水磁性纳米纤维素纸的制备方法
CN108467276A (zh) 一种静电纺纳米纤维增强二氧化硅气凝胶的制备方法
Nguyen et al. Synthesis, characteristics, oil adsorption, and thermal insulation performance of cellulosic aerogel derived from water hyacinth
CN105463603A (zh) 一种SiO2/纤维素韧性气凝胶纤维的制备方法
CN104725990B (zh) 一种基于改性纳米二氧化钛的自清洁涂料的制备方法
Zheng et al. Construction of hydrophobic wood surfaces by room temperature deposition of rutile (TiO2) nanostructures
CN109456745A (zh) 一种纳米润湿剂及其制备方法和应用
CN107746677A (zh) 一种强效抗污自洁喷涂液及其制备方法和应用
Bao et al. Fabrication of monodisperse hollow silica spheres and effect on water vapor permeability of polyacrylate membrane
CN110395740A (zh) 一种高流动性高吸油值洗衣粉用二氧化硅及其制备方法
CN106944328B (zh) 一种纳米纤维素气凝胶微球涂布滤纸的制备方法
CN106827139B (zh) 一种表面负载氧化石墨烯和二氧化硅的疏水竹材及其生产工艺
CN104910656A (zh) 一种以复合硅源制备超疏水二氧化硅粉体及超疏水涂层的方法
CN106140039A (zh) 一种密胺树脂中空微球及其制备方法和应用
CN104556071B (zh) 一种多孔二氧化硅的制备方法及其应用
CN103469542B (zh) 一种含纳米氯化银粒子的细菌纤维素纤维及其制备方法
Tan et al. Bulk superhydrophobility of wood via in-situ deposition of ZnO rods in wood structure
Cao et al. A facile method for the preparation of monodisperse hollow silica spheres with controlled shell thickness
Scaffaro et al. Wet electrospinning-aided self-assembly of multifunctional GO-CNT@ PCL core-shell nanocomposites with spider leg bioinspired hierarchical architectures
CN104552512A (zh) 一种伊蒙粘土在木材表面构建超疏水结构的方法
CN106435798B (zh) 一种后负载SiO2制备高比表面积连续纤维素/SiO2气凝胶纤维的方法
CN108793173A (zh) 一种采用外循环方式常压干燥制备改性二氧化硅气凝胶材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201120

Address after: 530004 the Guangxi Zhuang Autonomous Region XiXiangTang Nanning University Road No. 100

Patentee after: GUANGXI University

Address before: 530221 the Guangxi Zhuang Autonomous Region Nanning Qing Qing Development Zone Industrial Park

Patentee before: NANNING YINSHAN INDUSTRIAL Co.,Ltd.

Patentee before: GUANGXI University