CN106182283A - 一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法 - Google Patents
一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106182283A CN106182283A CN201610528367.XA CN201610528367A CN106182283A CN 106182283 A CN106182283 A CN 106182283A CN 201610528367 A CN201610528367 A CN 201610528367A CN 106182283 A CN106182283 A CN 106182283A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- color changing
- induced color
- temperature induced
- reversible temperature
- preparation
- 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
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
- B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
- B27K5/003—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00 by using electromagnetic radiation or mechanical waves
- B27K5/006—Vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
- B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
-
- 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
- B27K3/0228—Spraying apparatus, e.g. tunnels
-
- 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
- B27K3/34—Organic impregnating agents
- B27K3/50—Mixtures of different organic impregnating agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D103/00—Coating compositions based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
- C09D103/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D129/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Coating compositions based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D129/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C09D129/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B2203/00—Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B2203/02—Details of machines or methods for cleaning by the force of jets or sprays
- B08B2203/0288—Ultra or megasonic jets
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,它涉及一种改性可逆温致变色复合材料的制备方法。本发明的目的之一是要解决现有可逆温敏变色木质材皆为常温有色,加热变色,破坏了木材原有的天然花纹,不适用于纹理美丽的树种,且加工处理方法为高压浸渍和费用昂贵的问题;本发明的目的之二是可逆温敏变色木质材着色时间和消色时间较长;表面均一性、稳定性和变色性能较差的问题。方法:一、超声清洗;二、配置涂层溶液;三、涂覆,得到改性木基质可逆温致变色复合材料。本发明制备的改性木基质可逆温致变色复合材料变色均匀稳定,颜色亮丽。本发明可获得一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性可逆温致变色复合材料的制备方法。
背景技术
近年来,温致变色材料在功能材料领域的研究十分活跃,在许多领域都得到了广泛的应用,但是在木材方面鲜有报道。现有的可逆温敏变色木质材常温有色,加热变色,应用到实木木材上则会破坏了木材原有的天然花纹,不适用于纹理美丽的树种,且加工处理方法费用昂贵,表面不均匀一致,且着色时间和消色时间较长,限制了可逆温敏变色木质材使用范围。
发明内容
本发明的目的之一是要解决现有可逆温敏变色木质材皆为常温有色,加热变色,破坏了木材原有的天然花纹,不适用于纹理美丽的树种,且加工处理方法为高压浸渍和费用昂贵的问题;
本发明的目的之二是可逆温敏变色木质材着色时间和消色时间较长;表面均一性、稳定性和变色性能较差的问题。
一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,是按以下步骤完成的:
一、超声清洗:
将原始木片首先置于丙酮中超声清洗10min~15min,然后置于无水乙醇中超声清洗10min~15min,最后置于去离子水中超声清洗10min~15min,再自然晾干,得到清洗后的木片;
二、配置涂层溶液:
①、将聚乙烯醇加入到去离子水中,再加入糊精,再在温度为70℃~75℃和搅拌速度为750r/min~850r/min下磁力搅拌反应2h~2.5h,再在室温下静置1h~2h,得到涂层溶剂;
步骤二①中所述的聚乙烯醇的质量与去离子水的体积比为2g:(90mL~100mL);
步骤二①中所述的糊精的质量与去离子水的体积比为2g:(90mL~100mL);
②、将温敏变色材料和改性剂加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为42℃~50℃和搅拌速度为700r/min~750r/min下搅拌反应1.5h~2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散20min~30min,再在室温下静置5min~10min,得到温敏变色材料质量分数为2%~4%的改性可逆温致变色复合物;
步骤二②中所述的改性剂的质量与去涂层溶液的体积比为4g:(90mL~100mL);
步骤二②中所述的改性剂为山梨醇;
三、将步骤二②得到的温敏变色材料质量分数为2%~4%的改性可逆温致变色复合物均匀喷涂于步骤一得到的清洗后的木片表面上,得到表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片;将表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片在室温下静置,使其自然干燥,得到改性木基质可逆温致变色复合材料;
步骤三中所述的表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片上改性可逆温致变色复合物的厚度为75μm~85μm。
本发明步骤二②中所述的温敏变色材料购买自崇裕科技股份有限公司;型号为NCC-1。
本发明的优点:
一、本发明制备的改性木基质可逆温致变色复合材料在常温下为木材自然色,保留了木材原有的天然纹理,不破坏其自然特性;
二、本发明制备的改性木基质可逆温致变色复合材料变色均匀稳定,颜色亮丽;
三、本发明制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的流程简单,及易实现,步骤简约,不需要多余仪器进行辅助,操作便捷,成本低廉,利于工业化流水线生产;
四、本发明制备的改性改性木基质可逆温致变色复合材料用于美观和保护家具表面,并且可对室温进行微调。
五、本发明制备的改性木基质可逆温致变色复合材料从30℃加热至50℃~60℃,本发明制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的表面明度变化(ΔL*)的值为-12.2~-15.8,红绿指数的变化(Δa*)的值为26.2~33.4,黄蓝指数的变化(Δb*)的值为-8.8~5.0。
本发明可获得一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法。
附图说明
图1为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热前后的数码照片,图1中1为实施例一步骤一中所述的原始木片,2为加热后的实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料,3为加热后再冷却至室温的实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料;
图2为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料测量五个点的示意图;
图3为实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热前后的数码照片,图3中1为实施例二步骤一中所述的原始木片,2为加热后的实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料,3为加热后再冷却至室温的实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料;
图4为木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值,图4中A为对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值,B为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值,C为实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值;
图5为对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料的SEM图;
图6为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的SEM图;
图7为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的SEM图;
图8为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料表面温敏变色材料的表面涂层的交叉网格切割区域图。
具体实施方式
具体实施方式:本实施方式是一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法是按以下步骤完成的:
一、超声清洗:
将原始木片首先置于丙酮中超声清洗10min~15min,然后置于无水乙醇中超声清洗10min~15min,最后置于去离子水中超声清洗10min~15min,再自然晾干,得到清洗后的木片;
二、配置涂层溶液:
①、将聚乙烯醇加入到去离子水中,再加入糊精,再在温度为70℃~75℃和搅拌速度为750r/min~850r/min下磁力搅拌反应2h~2.5h,再在室温下静置1h~2h,得到涂层溶剂;
步骤二①中所述的聚乙烯醇的质量与去离子水的体积比为2g:(90mL~100mL);
步骤二①中所述的糊精的质量与去离子水的体积比为2g:(90mL~100mL);
②、将温敏变色材料和改性剂加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为42℃~50℃和搅拌速度为700r/min~750r/min下搅拌反应1.5h~2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散20min~30min,再在室温下静置5min~10min,得到温敏变色材料质量分数为2%~4%的改性可逆温致变色复合物;
步骤二②中所述的改性剂的质量与去涂层溶液的体积比为4g:(90mL~100mL);
步骤二②中所述的改性剂为山梨醇;
三、将步骤二②得到的温敏变色材料质量分数为2%~4%的改性可逆温致变色复合物均匀喷涂于步骤一得到的清洗后的木片表面上,得到表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片;将表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片在室温下静置,使其自然干燥,得到改性木基质可逆温致变色复合材料;
步骤三中所述的表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片上改性可逆温致变色复合物的厚度为75μm~85μm。
本实施方式的优点:
一、本实施方式制备的改性木基质可逆温致变色复合材料在常温下为木材自然色,保留了木材原有的天然纹理,不破坏其自然特性;
二、本实施方式制备的改性木基质可逆温致变色复合材料变色均匀稳定,颜色亮丽;
三、本实施方式制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的流程简单,及易实现,步骤简约,不需要多余仪器进行辅助,操作便捷,成本低廉,利于工业化流水线生产;
四、本实施方式制备的改性木基质可逆温致变色复合材料用于美观和保护家具表面,并且可对室温进行微调。
五、本实施方式制备的改性木基质可逆温致变色复合材料从30℃加热至50℃~60℃,本实施方式制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的表面明度变化(ΔL*)的值为-12.2~-15.8,红绿指数的变化(Δa*)的值为26.2~33.4,黄蓝指数的变化(Δb*)的值为-8.8~5.0。
本实施方式可获得一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法。
本实施方式步骤二②中所述的温敏变色材料购买自崇裕科技股份有限公司;型号为NCC-1。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同点是:步骤一中所述的原始木片为落叶松。其他步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是:所述的原始木片的尺寸为20mm×40mm×5mm。其他步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是:步骤一中所述的原始木片在丙酮中超声清洗时的功率为100W。其他步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是:步骤一中所述的原始木片在无水乙醇中超声清洗时的功率为100W。其他步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是:步骤一中所述的原始木片在去离子水中超声清洗时的功率为100W。其他步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是:步骤二①中所述的糊精为白糊精。其他步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是:步骤二②中将温敏变色材料和改性剂加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为45℃和搅拌速度为700r/min下搅拌反应2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散30min,再在室温下静置5min,得到温敏变色材料质量分数为3.5%的改性可逆温致变色复合物。其他步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是:步骤二②中将温敏变色材料和改性剂加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为45℃和搅拌速度为700r/min下搅拌反应2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散30min,再在室温下静置5min,得到温敏变色材料质量分数为2%的改性可逆温致变色复合物。其他步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是:步骤三中所述的表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片上改性可逆温致变色复合物的厚度为80μm。其他步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果:
实施例一:一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,是按以下步骤完成的:
一、超声清洗:
将原始木片首先置于丙酮中超声清洗10min,然后置于无水乙醇中超声清洗10min,最后置于去离子水中超声清洗10min,再自然晾干,得到清洗后的木片;
步骤一中所述的原始木片为落叶松;
步骤一中所述的原始木片的尺寸为20mm×40mm×5mm;
步骤一种所述的原始木片的气干密度0.66g/cm3,气干含水率7%;
步骤一中所述的原始木片在丙酮中超声清洗时的功率为100W;
步骤一中所述的原始木片在无水乙醇中超声清洗时的功率为100W;
步骤一中所述的原始木片在去离子水中超声清洗时的功率为100W;
二、配置涂层溶液:
①、将聚乙烯醇加入到去离子水中,再加入糊精,再在温度为75℃和搅拌速度为800r/min下磁力搅拌反应2h,再在室温下静置2h,得到涂层溶剂;
步骤二①中所述的糊精为白糊精;
步骤二①中所述的聚乙烯醇的质量与去离子水的体积比为2g:100mL;
步骤二①中所述的糊精的质量与去离子水的体积比为2g:100mL;
②、将温敏变色材料和改性剂加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为45℃和搅拌速度为700r/min下搅拌反应2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散30min,再在室温下静置5min,得到温敏变色材料质量分数为3.5%的改性可逆温致变色复合物;
步骤二②中所述的改性剂的质量与去涂层溶液的体积比为4g:100mL;
步骤二②中所述的改性剂为山梨醇;
三、将步骤二②得到温敏变色材料质量分数为3.5%的改性可逆温致变色复合物均匀喷涂于步骤一得到的清洗后的木片表面上,得到表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片;将表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片在室温下静置,使其自然干燥,得到改性木基质可逆温致变色复合材料;
步骤三中所述的表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片上改性可逆温致变色复合物的厚度为80μm。
实施例一步骤二②中所述的温敏变色材料购买自崇裕科技股份有限公司;型号为NCC-1。
将实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热至60℃,颜色变化如图1所示,图1为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热前后的数码照片,图1中1为实施例一步骤一中所述的原始木片,2为加热后的实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料,3为加热后再冷却至室温的实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料;
从图1可知,实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料进行处理之后,其天然美观的纹理依然存在,丝毫没有影响其原本的观赏价值,珍贵树种加工时可以放心使用,且加热变色过程可逆,可反复长效使用。
将实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料放入恒温烘箱内,从30℃升温到60℃,其间5℃为一个梯度,每一梯度恒温2min。用数码相机全程记录实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的升温时每一个梯度的变色过程,之后利用采用Adobephotoshop CS6软件对实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的表面明度(L*)、红绿指数(a*)、黄蓝指数(b*)值进行分析。分别测量实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的温变前后变化,如图2所示的五个点的L*、a*和b*值;每组有三个对照试验,每组样品按照图2所示分别测量五个点的L*、a*和b*值,求出其平均值,根据公式(1)、(2)、(3)、(4)计算出实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料在加热前后的色差值:
图2为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料测量五个点的示意图;
ΔL*=L2-L1 (1)
Δa*=a2-a1 (2)
Δb*=b2-b1 (3)
其中L1、a1和b1为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热之前数值,L2、a2和b2为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热之后数值。结果表明,实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料从室温加热至60℃,再自然冷却至30℃,结果表明,实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的L1为84.0,L2为71.8,ΔL*为-12.2,a1为2.8,a2为36.2,Δa*为33.4,b1为10,b2为-2.8,Δb*为5,ΔE*=35.9。
实施例二:一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,是按以下步骤完成的:
一、超声清洗:
将原始木片首先置于丙酮中超声清洗10min,然后置于无水乙醇中超声清洗10min,最后置于去离子水中超声清洗10min,再自然晾干,得到清洗后的木片;
步骤一中所述的原始木片为落叶松;
步骤一中所述的原始木片的尺寸为20mm×40mm×5mm;
步骤一种所述的原始木片的气干密度0.66g/cm3,气干含水率7%;
步骤一中所述的原始木片在丙酮中超声清洗时的功率为100W;
步骤一中所述的原始木片在无水乙醇中超声清洗时的功率为100W;
步骤一中所述的原始木片在去离子水中超声清洗时的功率为100W;
二、配置涂层溶液:
①、将聚乙烯醇加入到去离子水中,再加入糊精,再在温度为75℃和搅拌速度为800r/min下磁力搅拌反应2h,再在室温下静置2h,得到涂层溶剂;
步骤二中所述的聚乙烯醇的质量与去离子水的体积比为2g:100mL;
步骤二中所述的糊精的质量与去离子水的体积比为2g:100mL;
步骤二①中所述的糊精为白糊精;
②、将温敏变色材料和改性加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为45℃和搅拌速度为700r/min下搅拌反应2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散30min,再在室温下静置5min,得到温敏变色材料质量分数为4%的改性可逆温致变色复合物;
步骤二②中所述的改性剂的质量与去涂层溶液的体积比为4g:100mL;
步骤二②中所述的改性剂为山梨醇;
三、将步骤二②得到的温敏变色材料质量分数为4%的改性可逆温致变色复合物均匀喷涂于步骤一得到的清洗后的木片表面上,得到表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片;将表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片在室温下静置,使其自然干燥,得到改性木基质可逆温致变色复合材料;
步骤三中所述的表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片上改性可逆温致变色复合物的厚度为80μm。
实施例二步骤二②中所述的温敏变色材料购买自崇裕科技股份有限公司;型号为NCC-1。
将实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料放入恒温烘箱内,从30℃升温到60℃,其间5℃为一个梯度,每一梯度恒温2min。用数码相机全程记录实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的升温时每一个梯度的变色过程,之后利用采用Adobephotoshop CS6软件对实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的表面明度(L*)、红绿指数(a*)、黄蓝指数(b*)值进行分析。根据公式ΔL*=L2-L1、Δa*=a2-a1、Δb*=b2-b1、计算出实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料在加热前后的色差值:
其中L1、a1和b1为实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热之前数值,L2、a2和b2为实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热之后数值。结果表明,实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料从室温加热至60℃,再自然冷却至30℃,结果表明,实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的L1为82.0,L2为66.2,ΔL*为-15.8,a1为3.8,a2为36.8,Δa*为33.0,b1为10.8,b2为5.4,Δb*为-5.4。
将实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热至60℃,颜色变化如图3所示,图3为实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料加热前后的数码照片,图3中1为实施例二步骤一中所述的原始木片,2为加热后的实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料,3为加热后再冷却至室温的实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料;
从图3可知,实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料进行处理之后,其天然美观的纹理依然存在,丝毫没有影响其原本的观赏价值,珍贵树种加工时可以放心使用,且加热变色过程可逆,可反复长效使用。
对比试验:一种木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,是按以下步骤完成的:
一、超声清洗:
将原始木片首先置于丙酮中超声清洗10min,然后置于无水乙醇中超声清洗10min,最后置于去离子水中超声清洗10min,再自然晾干,得到清洗后的木片;
步骤一中所述的原始木片为落叶松;
步骤一中所述的原始木片的尺寸为20mm×40mm×5mm;
步骤一种所述的原始木片的气干密度0.66g/cm3,气干含水率7%;
步骤一中所述的原始木片在丙酮中超声清洗时的功率为100W;
步骤一中所述的原始木片在无水乙醇中超声清洗时的功率为100W;
步骤一中所述的原始木片在去离子水中超声清洗时的功率为100W;
二、配置涂层溶液:
①、将聚乙烯醇加入到去离子水中,再加入糊精,再在温度为75℃和搅拌速度为800r/min下磁力搅拌反应2h,再在室温下静置2h,得到涂层溶剂;
步骤二①中所述的糊精为白糊精;
步骤二①中所述的聚乙烯醇的质量与去离子水的体积比为2g:100mL;
步骤二①中所述的糊精的质量与去离子水的体积比为2g:100mL;
②、将温敏变色材料加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为45℃和搅拌速度为700r/min下搅拌反应2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散30min,再在室温下静置5min,得到温敏变色材料质量分数为3.5%的可逆温致变色复合物;
三、将步骤二②得到温敏变色材料质量分数为3.5%的可逆温致变色复合物均匀喷涂于步骤一得到的清洗后的木片表面上,得到表面涂有可逆温致变色复合物的木片;将表面涂有可逆温致变色复合物的木片在室温下静置,使其自然干燥,得到木基质可逆温致变色复合材料;
步骤三中所述的表面涂有可逆温致变色复合物的木片上可逆温致变色复合物的厚度为80μm。
对比试验步骤二②中所述的温敏变色材料购买自崇裕科技股份有限公司;型号为NCC-1。
将实施例一、实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料和对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料放入恒温烘箱内,从30℃升温到60℃,其间5℃为一个梯度,每一梯度恒温2min。用数码相机全程记录实施例一、实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料和对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料的升温时每一个梯度的变色过程,之后利用采用Adobe photoshop CS6软件分别对实施例一、实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料和对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料的表面明度(L*)进行分析,每个样品测量五个点,求其平均值,结果如图4所示;
图4为木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值,图4中A为对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值,B为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值,C为实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值;
从图4可知,对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值为30.46;实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值为35.91;实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的ΔE*值为36.98。
从图4分析可知,改性后的木基质可逆温致变色复合材料整体色差值ΔE*更大,色差更为明显,颜色更加艳丽。
图5为对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料的SEM图;
图6为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的SEM图;
图7为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的SEM图;
从图5可知,对比试验制备的木基质可逆温致变色复合材料的表面温敏变色材料呈现十分标准的圆球状,但是这些圆球很杂乱的分布在木材表面,并不整齐均一。
从图6可知,实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材表面温敏变色材料表面非常平整,分布均一,一致。因为其涂层物质更加均匀,其薄膜透明度更高,所以木材表面的纹理更加清晰。
从图7可知,实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料表面温敏变色材料表面非常平整,分布均一,一致。因为其涂层物质更加均匀,其薄膜透明度更高,所以木材表面的纹理更加清晰。
漆膜附着力测试:
本实验按照国家标准(GBT/9286-1998)规定,采用交叉切割法测定,将试样放置在坚硬、平直的表面上动手切割,切割方向要与木材45°的夹角。握住切割工具,使刀垂直于试样表面,握住刀柄均匀用力,划透至基材表面。同一方向均匀用力连续切割,形成六条平行线。重复上述动作,与原切割线垂直相交,切割相同数量的平行线,形成网格图形,每个方向上的切割间距应该相等。之后从粘胶带卷上取下两圈完整的胶带并丢弃,然后以均匀速度从下一段取出长约50mm的胶带纸,将胶带中心置于网格上方,方向与一组切割线平行,接着将网格上方部位的胶带纸用手指压平,确保胶带纸与薄膜接触良好。拿住粘胶带悬空的一端,使之与贴在网格上的部分成60°夹角,在0.5~1s之内平稳地撕去胶带纸。最后,在良好的照明环境下从不同的角度和方向仔细检査试验漆膜网格区域的表面情况,按照图示的说明,通过与标准文件中的“试验结果分级”的图示比较,对试验样本的情况进行分级。
图8为实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料表面温敏变色材料的表面涂层的交叉网格切割区域图;
从图8可知,实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料沿切口边缘几乎没有脱落,按照国家评定标准当属0级。综上所述所以改性木基质可逆温致变色复合材料表面温敏变色材料的表面涂层附着力非常好。
着色时间和消色时间测试:
此类温敏变色材料十分灵敏,变色十分迅速,但是消色时间稍有延迟。通过改性作用之后,其消色时间都有不同程度的改变。
用数码相机全程记录实施例一和实施例二制备的改性木基质可逆温致变色复合材料和对比试验制备的实施例一制备的改性木基质可逆温致变色复合材料的升温过程,全程使用将样品同时放到60℃的恒温箱并且恒温1min致完全变色,然后立即将其放入0℃的恒温箱中,全程用摄像机记录其消耗时间。每组实验重复5次,取其平均值。表1为这几种产品的消色时间。
表1
Claims (10)
1.一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法是按以下步骤完成的:
一、超声清洗:
将原始木片首先置于丙酮中超声清洗10min~15min,然后置于无水乙醇中超声清洗10min~15min,最后置于去离子水中超声清洗10min~15min,再自然晾干,得到清洗后的木片;
二、配置涂层溶液:
①、将聚乙烯醇加入到去离子水中,再加入糊精,再在温度为70℃~75℃和搅拌速度为750r/min~850r/min下磁力搅拌反应2h~2.5h,再在室温下静置1h~2h,得到涂层溶剂;
步骤二①中所述的聚乙烯醇的质量与去离子水的体积比为2g:(90mL~100mL);
步骤二①中所述的糊精的质量与去离子水的体积比为2g:(90mL~100mL);
②、将温敏变色材料和改性剂加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为42℃~50℃和搅拌速度为700r/min~750r/min下搅拌反应1.5h~2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散20min~30min,再在室温下静置5min~10min,得到温敏变色材料质量分数为2%~4%的改性可逆温致变色复合物;
步骤二②中所述的改性剂的质量与去涂层溶液的体积比为4g:(90mL~100mL);
步骤二②中所述的改性剂为山梨醇;
三、将步骤二②得到的温敏变色材料质量分数为2%~4%的改性可逆温致变色复合物均匀喷涂于步骤一得到的清洗后的木片表面上,得到表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片;将表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片在室温下静置,使其自然干燥,得到改性木基质可逆温致变色复合材料;
步骤三中所述的表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片上改性可逆温致变色复合物的厚度为75μm~85μm。
2.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的原始木片为落叶松。
3.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于所述的原始木片的尺寸为20mm×40mm×5mm。
4.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的原始木片在丙酮中超声清洗时的功率为100W。
5.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的原始木片在无水乙醇中超声清洗时的功率为100W。
6.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的原始木片在去离子水中超声清洗时的功率为100W。
7.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于步骤二①中所述的糊精为白糊精。
8.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于步骤二②中将温敏变色材料和改性剂加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为45℃和搅拌速度为700r/min下搅拌反应2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散30min,再在室温下静置5min,得到温敏变色材料质量分数为3.5%的改性可逆温致变色复合物。
9.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于步骤二②中将温敏变色材料和改性剂加入到步骤二①中得到的涂层溶剂中,再在温度为45℃和搅拌速度为700r/min下搅拌反应2h,再在常温下超声功率为100W下超声分散30min,再在室温下静置5min,得到温敏变色材料质量分数为2%的改性可逆温致变色复合物。
10.根据权利要求1所述的一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法,其特征在于步骤三中所述的表面涂有改性可逆温致变色复合物的木片上改性可逆温致变色复合物的厚度为80μm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610528367.XA CN106182283B (zh) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610528367.XA CN106182283B (zh) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106182283A true CN106182283A (zh) | 2016-12-07 |
CN106182283B CN106182283B (zh) | 2017-08-08 |
Family
ID=57464588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610528367.XA Expired - Fee Related CN106182283B (zh) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106182283B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107186841A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-22 | 东北林业大学 | 一种快速响应的持久型无机‑有机杂化光敏木材的制备方法 |
CN111098374A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-05-05 | 深圳共享网络科技发展有限公司 | 一种可逆温致变色功能木材的制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101817192A (zh) * | 2010-03-31 | 2010-09-01 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 温敏可逆变色木质材料及其制造方法 |
CN102873726A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-01-16 | 东北林业大学 | 一种木质基光敏变色复合材料的制备方法 |
JP2015071288A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-04-16 | Dic株式会社 | 塗装化粧板 |
-
2016
- 2016-07-06 CN CN201610528367.XA patent/CN106182283B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101817192A (zh) * | 2010-03-31 | 2010-09-01 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 温敏可逆变色木质材料及其制造方法 |
CN102873726A (zh) * | 2012-10-23 | 2013-01-16 | 东北林业大学 | 一种木质基光敏变色复合材料的制备方法 |
JP2015071288A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-04-16 | Dic株式会社 | 塗装化粧板 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李国梁: "木质基光敏变色功能材料的疏水性能研究", 《功能材料》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107186841A (zh) * | 2017-06-29 | 2017-09-22 | 东北林业大学 | 一种快速响应的持久型无机‑有机杂化光敏木材的制备方法 |
CN107186841B (zh) * | 2017-06-29 | 2018-09-28 | 东北林业大学 | 一种快速响应的持久型无机-有机杂化光敏木材的制备方法 |
CN111098374A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-05-05 | 深圳共享网络科技发展有限公司 | 一种可逆温致变色功能木材的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106182283B (zh) | 2017-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106182283A (zh) | 一种改性木基质可逆温致变色复合材料的制备方法 | |
CN104928944B (zh) | 一种防水排湿透气型合成革及其清洁生产方法 | |
BR102012024482B1 (pt) | Painel de aglomerado de fibras de média densidade, processo para obtenção de fibras feitas de madeira acetilada para a produção do painel e processo para a obtenção do painel de aglomerado de fibras de média densidade | |
CN106182211B (zh) | 一种木基质可逆温致变色复合材料的制备方法 | |
CN108189613A (zh) | 一种永生花及其制备方法 | |
CN105415964B (zh) | 一种仿古民居杉木横梁及立柱做旧的加工方法 | |
Baudin et al. | Crack growth life-time prediction under aeronautical type loading | |
CN107064014B (zh) | 真石漆比色检验的基板组件及比色检验方法 | |
CN109107860A (zh) | 一种改善柳编制品品质的处理方法 | |
CN107363956B (zh) | 钢板改性速生杨木的施工工艺 | |
CN201304747Y (zh) | 带有水溶性丙烯酸树脂烤漆表面涂层的铝塑板 | |
KR101008484B1 (ko) | 장식재 및 그 제조방법 | |
CN209380940U (zh) | 一种防变形的原木条拼合结构板材 | |
CN102825645A (zh) | 杨木锯材及其制造方法 | |
CN105328752A (zh) | 一种浸渍木薄板的制造方法 | |
RU2716885C1 (ru) | Способ выполнения живописных работ | |
Silva et al. | Water Absorption in Composites Reinforced with Caroá Fiber Fabrics: Modeling and Simulation via ANSYS CFX® | |
CN100519684C (zh) | Np-98水性聚氨酯胶粘剂作为工笔画用绢处理剂的应用 | |
Palma Prieto et al. | Evaluation of chia and flax mucilages as consolidants of paint films and as hydrogels used in the cleaning of canvases reverses: first results | |
CN106188585A (zh) | 一种正向开关温致可逆变色复合薄膜的制备方法 | |
McMillen | A study of drying stresses in Ponderosa Pine | |
KR102309194B1 (ko) | 소경재를 활용한 칼라에코우드 및 그 제조방법 | |
Lato et al. | IDENTIFICATION OF WOOD AND WOOD-BORING INSECTS OF THE ICONS OF BERATIS MIDDLE-AGE MUSEUM IN ALBANIA: FIRST STEPS OF THEIR RESTORATION AND CONSERVATION | |
Prietoa et al. | Evaluation of chia and flax mucilages as consolidants of paint films and as hydrogels used in the cleaning of canvases reverses: first results | |
Entela et al. | Identification of wood and wood-boring insects of the icons of Berati's middle-age museum in Alabania: first steps of their restoration and conservation. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170808 Termination date: 20210706 |