CN106272782A - 一种速生材原位密实及导电导热的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种速生材功能性加工领域，特别涉及一种将速生材原位密实，同时导电导热的加工方法。本方法通过在石墨溶液中浸渍、在真空加压罐中通过抽真空和加压的工艺进行填充，然后进行在氮气环境下干燥，碳化或半碳化处理，最后在半成品表面喷涂导电、导热油墨，得到密实及导电导热的木材。

Description

一种速生材原位密实及导电导热的加工方法
技术领域
本发明涉及一种速生材功能性加工领域，特别涉及一种将速生材原位密实，同时导电导热的加工方法。
背景技术
速生材树种是指生长快、成材早、轮伐期短的树木品种，我国常见的有杨树、桉树、松树、柳树等。由这些速生树种制成的木材叫速生材，速生材最大的问题是材质疏松，空隙度大，密度低，因此力学和机械强度都低，不耐磨，易吸湿，因此，速生材一直以来主要都是做人造板，造纸、做包装材料，建筑模板等，而较少做家具，尤其是高档家具。但是，速生材一般色泽比较浅，容易做成各种涂装色彩，而且变形小，干燥容易，重量轻，尺寸稳定性比较好，收缩小，吸音效果好，弹性好，易于加工。
随着我国经济的发展，对木材的需求越来越大。所以，我们需要找到一种弥补速生材短处，增强长处的加工方法。其中，密实技术能够很好的提高材料的力学和机械性能，常用的密实技术，有沿木材横纹方向进行径向或弦向压缩密实，但该技术处理后的木材压缩变形不稳定，容易变形回复，所以更多的采用浸渍密实。随着社会的进步，还需要扩展木材的功能化改性，赋予木材新的功能，进一步提高木材附加值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加工方法，将速生材进行原位密实化处理，同时在加密过程中，对其进行功能化改性，制备出导电导热的功能性复合木材。
为了实现上述目的，提供以下技术方案：
一种速生材原位密实及导电导热的加工方法，包括以下步骤：
将速生材放入石墨溶液中浸渍40-43h后，密封于真空加压罐中，抽真空至压力为0.2-0.25Mpa后加入石墨溶液，然后加压至15-25Mpa保持125-140min后泄压；
再次抽真空为0.2Mpa保持60-70min，然后加压15-25Mpa保持80-90min，同时对溶液加热至80-90℃，保温40-60min后泄压，然后在115-120℃下，通入氮气进行干燥；
干燥后进行碳化处理货半碳化处理，得到半成品；
将所述的半成品表面印刷导电、导热油墨，或者喷涂涂料，得到改性材料。
所述的石墨溶液中石墨与水的质量比为17:83。
所述的速生材为经过处理成具有平整表面的速生材。
所述的碳化是用160-180℃的火焰烤制5-7min。所述的半碳化是用130-140℃的火焰烤制10-15min。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明的加工方法，对木材无压缩属于原位密实，工艺简单易操作，与未处理木材对比可以提高发明方法处理后的木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度，处理后的木材具有导电导热功能。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
一种速生材原位密实及导电导热的加工方法，包括以下步骤：
将速生材放入石墨溶液中浸渍40h后，密封置于真空加压罐中，抽真空至压力为0.2Mpa后加入石墨溶液，然后加压至15Mpa保持125min后泄压；其中，石墨溶液中石墨与水的质量比为17:83。
再次抽真空为0.25Mpa保持60min，然后加压25Mpa保持80min，在高压下同时对溶液加热至80℃，保温40min后泄压，然后在120℃下，通入氮气进行干燥后，用140℃的火焰烤制15min进行半碳化处理，得到半成品；
将上述半成品表面印刷导电、导热油墨，得到改性材料。
通过本实施例方法所得的改性材料，具有导电导热性能，且木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度与未处理木材对比分别提高71％，19.6％，36.9％。
实施例2
一种速生材原位密实及导电导热的加工方法，包括以下步骤：
将具有平整表面的速生材放入石墨溶液中浸渍41h后，密封置于真空加压罐中，抽真空至压力为0.2Mpa后加入石墨溶液，然后加压至20Mpa保持130min后泄压；其中，石墨溶液中石墨与水的质量比为19:81。
再次抽真空为0.25Mpa保持65min，然后加压25Mpa保持90min，在高压下同时对溶液加热至85℃，保温50min后泄压，然后在120℃下，通入氮气进行干燥后，得到半成品；
将上述半成品用130℃的火焰烤制15min进行半碳化处理，得到半成品；
将上述半成品表面印刷导电、导热油墨，得到改性材料。
通过本实施例方法所得的改性材料，具有导电导热性能，且木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度与未处理木材对比分别提高71.9％，19.4％，37.0％。
实施例3
一种速生材原位密实及导电导热的加工方法，包括以下步骤：
将具有平整表面的速生材放入石墨溶液中浸渍43h后，密封置于真空加压罐中，抽真空至压力为0.2Mpa后加入石墨溶液，然后加压至22Mpa保持140min后泄压。其中，石墨溶液中石墨与水的质量比为20:80。
再次抽真空为0.22Mpa保持70min，然后加压20Mpa保持85min，在高压下同时对溶液加热至90℃，保温60min后泄压，然后在120℃下，通入氮气进行干燥后，用160℃的火焰烤制7min进行碳化处理，得到半成品；
将上述半成品表面印刷导电、导热油墨，得到改性材料。
通过本实施例方法所得的改性材料，具有导电导热性能，且木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度与未处理木材对比分别提高71.5％，19％，36％。
实施例4
一种速生材原位密实及导电导热的加工方法，包括以下步骤：
将具有平整表面的速生材放入石墨溶液中浸渍43h后，密封置于真空加压罐中，抽真空至压力为0.21Mpa后加入石墨溶液，然后加压至25Mpa保持135min后泄压。其中，石墨溶液中石墨与水的质量比为21:79。
再次抽真空为0.25Mpa保持70min，然后加压20Mpa保持85min，在高压下同时对溶液加热至90℃，保温60min后泄压，然后在120℃下，通入氮气进行干燥后，用180℃的火焰烤制5min进行碳化处理，得到半成品；
将上述半成品表面印刷导电、导热油墨，得到改性材料。
通过本实施例方法所得的改性材料，具有较强的导电导热性能，且木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度与未处理木材对比分别提高71.7％，19.1％，37.1％。

Claims (5)

1.一种速生材原位密实及导电导热的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
将速生材放入石墨溶液中浸渍40-43h后，密封于真空加压罐中，抽真空至压力为0.2-0.25Mpa后加入石墨溶液，然后加压至15-25Mpa保持125-140min后泄压；
再次抽真空为0.2Mpa保持60-70min，然后加压15-25Mpa保持80-90min，同时对溶液加热至80-90℃，保温40-60min后泄压，然后在115-120℃下，通入氮气进行干燥；
干燥后进行碳化处理或半碳化处理，得到半成品；
将所述的半成品表面印刷导电、导热油墨，得到改性材料。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的石墨溶液中石墨与水的质量比为17-21:83-79。
3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的速生材为经过处理成具有平整表面的速生材。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的碳化是用160-180℃的火焰烤制5-7min。
5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的半碳化是用130-140℃的火焰烤制10-15min。
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