CN104858961A - 一种纳米高岭土改性木材的生产方法 - Google Patents

一种纳米高岭土改性木材的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纳米高岭土改性木材的生产方法，包括木材预处理、配制木材改性剂、配制木材改性液、浸渍处理和后干燥处理五个步骤，其中，所述木材改性剂是由纳米高岭土、异丙醇、铝钛复合偶联剂DL-411、蒸馏水、硼酸三甲酯、磷酸脒基脲、七钼酸铵、N-羟乙基乙胺三乙酸和脂肪酸聚氧乙烯酯配制而成。本发明的有益效果是，本发明具有处理工艺简单、高效、环保和渗透性强、性能稳定、复合均匀等优点，经过处理后的木材在无明显外观变化的同时，其热稳定性、吸湿性和防水性明显改善，力学性能和尺寸稳定性、耐磨性等大为提高，而且阻燃防腐性能好，成本低。

Description

一种纳米高岭土改性木材的生产方法
技术领域
本发明涉及木材生产技术领域，具体地说是一种纳米高岭土改性木材的生产方法。
背景技术
木材作为一种天然可再生的资源，并具有纹理美观、色泽天然、质感舒适、可塑性好、易于加工等优点，因而被作为建筑装修和家具制造的理想材料。但木材由于长期与氧、光、湿气接触，容易干缩湿胀、尺寸稳定性差，而且易变色、开裂、磨损和挫伤，还容易燃烧和易被虫菌蛀蚀等。所以，对木材的改性处理长期以来一直受到广泛关注。纳米高岭土是一种二维层纳米材料，其兼具有增强、耐磨、耐热、阻隔、阻燃、抗紫外线辐射等特殊功能，而且成本低，光泽性好。应用纳米高岭土改性木材，能够赋予木材优异的力学性能、尺寸稳定性、耐候性、耐磨性等优点，因而具有很好的现实意义和应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理工艺简单、高效、环保、并兼具阻燃防腐增强效果的纳米高岭土改性木材的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纳米高岭土改性木材的生产方法，包括以下步骤：
（1）、木材预处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率达8%～25%，然后微波处理10～30min；
（2）、配制木材改性剂：在搅拌器中加入纳米高岭土20～25质量份、异丙醇2～6质量份和铝钛复合偶联剂DL-411 0.5～1质量份，然后加入蒸馏水400～450质量份，按照转速不低于6000r/min高速搅拌10～50min，然后加入硼酸三甲酯10～15质量份、磷酸脒基脲8～12质量份、七钼酸铵1～4质量份、N-羟乙基乙胺三乙酸5～10质量份、脂肪酸聚氧乙烯酯1～3质量份，再按照80～200r/min转速搅拌20～30min，再超声分散5～15min，即制得所用的木材改性剂；
（3）、配制木材改性液：将步骤（2）制得的木材改性剂用水稀释至质量百分比浓度为10%～30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液；
（4）、浸渍处理：将步骤（1）得到的木材放入密闭的浸渍处理罐中，抽真空使罐内真空度在-0.08～-0.1MPa，保持30～60min，再将步骤（3）配制的木材改性液注入浸渍处理罐中，并使完全淹没木材，然后解除真空，向处理罐内施加0.6～0.9MPa气压，并加热至20℃～50℃，保持1～4h；
（5）、后干燥处理：解除压力和将温度冷却至室温后，排出剩余的改性液，取出木材风干至表面无明显水迹残留，然后移至干燥窑进行干燥，干燥温度70℃～95℃，干燥时间3～7d，再冷却至室温，即得到改性木材。
步骤（1）所述原木适于任何木材，包括杨木、桦木、楠木、桉木、杉木、松木等。
步骤（2）所述纳米高岭土的纵向厚度为20～50nm，片层尺寸为300～500nm，pH值为7～8。
本发明的有益效果是，本发明具有处理工艺简单、高效、环保和渗透性强、性能稳定、复合均匀等优点，经过处理后的木材在无明显外观变化的同时，其热稳定性、吸湿性和防水性明显改善，力学性能和尺寸稳定性、耐磨性等大为提高，而且阻燃防腐性能好，成本低。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
一种纳米高岭土改性木材的生产方法，包括以下步骤：
（1）、木材预处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率达8%～25%，然后微波处理10～30min；其中，所述原木适于任何木材，包括杨木、桦木、楠木、桉木、杉木、松木等。
（2）、配制木材改性剂：在搅拌器中加入纳米高岭土20～25质量份、异丙醇2～6质量份和铝钛复合偶联剂DL-411 0.5～1质量份，然后加入蒸馏水400～450质量份，按照转速不低于6000r/min高速搅拌10～50min，然后加入硼酸三甲酯10～15质量份、磷酸脒基脲8～12质量份、七钼酸铵1～4质量份、N-羟乙基乙胺三乙酸5～10质量份、脂肪酸聚氧乙烯酯1～3质量份，再按照80～200r/min转速搅拌20～30min，再超声分散5～15min，即制得所用的木材改性剂；其中，所述纳米高岭土的纵向厚度为20～50nm，片层尺寸为300～500nm，pH值为7～8。
（3）、配制木材改性液：将步骤（2）制得的木材改性剂用水稀释至质量百分比浓度为10%～30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液；
（4）、浸渍处理：将步骤（1）得到的木材放入密闭的浸渍处理罐中，抽真空使罐内真空度在-0.08～-0.1MPa，保持30～60min，再将步骤（3）配制的木材改性液注入浸渍处理罐中，并使完全淹没木材，然后解除真空，向处理罐内施加0.6～0.9MPa气压，并加热至20℃～50℃，保持1～4h；
（5）、后干燥处理：解除压力和将温度冷却至室温后，排出剩余的改性液，取出木材风干至表面无明显水迹残留，然后移至干燥窑进行干燥，干燥温度70℃～95℃，干燥时间3～7d，再冷却至室温，即得到改性木材。

Claims (2)

1.一种纳米高岭土改性木材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、木材预处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率达8%～25%，然后微波处理10～30min；
（2）、配制木材改性剂：在搅拌器中加入纳米高岭土20～25质量份、异丙醇2～6质量份和铝钛复合偶联剂DL-411 0.5～1质量份，然后加入蒸馏水400～450质量份，按照转速不低于6000r/min高速搅拌10～50min，然后加入硼酸三甲酯10～15质量份、磷酸脒基脲8～12质量份、七钼酸铵1～4质量份、N-羟乙基乙胺三乙酸5～10质量份、脂肪酸聚氧乙烯酯1～3质量份，再按照80～200r/min转速搅拌20～30min，再超声分散5～15min，即制得所用的木材改性剂；
（3）、配制木材改性液：将步骤（2）制得的木材改性剂用水稀释至质量百分比浓度为10%～30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液；
（4）、浸渍处理：将步骤（1）得到的木材放入密闭的浸渍处理罐中，抽真空使罐内真空度在-0.08～-0.1MPa，保持30～60min，再将步骤（3）配制的木材改性液注入浸渍处理罐中，并使完全淹没木材，然后解除真空，向处理罐内施加0.6～0.9MPa气压，并加热至20℃～50℃，保持1～4h；
（5）、后干燥处理：解除压力和将温度冷却至室温后，排出剩余的改性液，取出木材风干至表面无明显水迹残留，然后移至干燥窑进行干燥，干燥温度70℃～95℃，干燥时间3～7d，再冷却至室温，即得到改性木材。
2.根据权利要求1所述的一种纳米高岭土改性木材的生产方法，其特征在于，步骤（2）所述纳米高岭土的纵向厚度为20～50nm，片层尺寸为300～500nm，pH值为7～8。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107877645A (zh) * 2017-11-07 2018-04-06 桂林奥尼斯特节能环保科技有限责任公司 一种木材防霉改性液及其制备方法
CN111438779A (zh) * 2020-03-18 2020-07-24 阜南县大自然工艺品股份有限公司 一种提升柳编制品使用强度和寿命的处理方法
CN113894894A (zh) * 2021-09-03 2022-01-07 湖南省林业科学院 一种竹木改性剂及其制备方法与应用

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