CN107150387A - 一种疏水性热处理竹材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种疏水性热处理竹材的制备方法，涉及竹材技术领域，包括以下步骤：S1：将含水率为8％～16％的竹材放入装有硅油的高温处理罐，加热至设定温度保持一定的时间进行油浴热处理；S2：将油浴热处理之后的竹材放入复合浸渍液中进行常温浸渍；S3：将浸渍完成后的竹材放入烘箱中进行烘干，即可得到疏水性热处理竹材，本发明解决了现有技术生产的竹材容易变色、疏水性差，且工艺复杂的技术问题。

Description

一种疏水性热处理竹材的制备方法
技术领域
本发明涉及竹材技术领域，尤其涉及一种疏水性热处理竹材的制备方法。
背景技术
竹材是我国的特色天然可再生资源，具有良好的力学、环境学特性，产业涉及建筑、建材、家居等诸多领域，在人类经济活动与生活环境中发挥着重要作用。竹材主要由纤维素、半纤维素、木质素组成，纤维素和半纤维素含有大量的亲水性基团，结合其内部丰富的孔隙结构，使竹材表现出较强的吸湿吸水性，从而导致尺寸变形、腐朽变色等使用缺陷；此外，当暴露于室外环境时，由于受日晒雨淋的影响，竹材及其制品容易产生变色问题。目前常用热处理、乙酰化处理、防水剂浸注、涂料覆盖等方法提高竹材耐湿能力，近年来采用化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、等离子体法等制备竹材疏水性表面，可使液体在竹材表面的接触角大于90°，部分改性后竹材横切面接触角可达157°，达到超疏水表面要求。此类方法大多处理工艺复杂，成本高，构筑的疏水性界面寿命短，难以实现企业的规模化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种疏水性热处理竹材的制备方法，解决了现有技术中的竹材容易变色、疏水性差，且工艺复杂的技术问题。
一种疏水性热处理竹材的制备方法，包括以下步骤：
S1：将含水率为8％～16％的竹材放入装有硅油的高温处理罐，加热至设定温度保持一定的时间进行油浴热处理；
S2：将油浴热处理之后的竹材放入复合浸渍液中进行常温浸渍；
S3：将浸渍完成后的竹材放入烘箱中进行烘干，即可得到疏水性
热处理竹材。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步地，所述步骤S1中的硅油为二甲基硅油，采用本步的有益效果是二甲基硅油热稳定性好，闪点高，为疏水性物质，这样可以提高竹材的疏水性。
进一步地，所述步骤S1中的油浴热处理包括以下步骤：将二甲基硅油加热到100℃～110℃，进行保温1-2h后，再将二甲基硅油升温至120℃～210℃，保温时间不小于1h。
进一步地，所述步骤S2中的复合浸渍液包括以下重量份的原料：纯水80-85份、硅油5-8份、石蜡5-8份、纳米金属盐类1.0-3.5份、引发剂0.5-1.5份和催化剂0.5-2.0份。
进一步地，所述硅油为甲基含氢硅油，所述石蜡为液体石蜡，所述纳米金属盐类为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝中的一种或多种，所述引发剂为山梨糖醇酐油酸酯或者聚山梨酯，所述催化剂为有机锡或有机钛。
进一步地，所述步骤S2中的竹材在复合浸渍液中浸渍的时间不少于30min。
进一步地，所述步骤S3中竹材在烘干箱的烘干温度为80-110℃，时间不小于60min。
本发明的有益效果：
1.本发明具有步骤简单、成本低、制备工艺易于工业化生产的特点。
2.本发明中制备的疏水性竹材，在具备疏水性的同时，因其前道工序进行了热处理，具有一定的防腐、耐候特点，又因其疏水组分中含有硅、钛离子，一定程度上增加了竹材的抗紫外线性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例所述的一种疏水性热处理竹材的制备方法的工艺流程图；
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明所提供的一种疏水性热处理竹材的制备方法，包括以下步骤：
S1：将含水率为8％的竹材放入装有硅油的高温处理罐，加热至设定温度保持一定的时间进行油浴热处理；
S2：将油浴热处理之后的竹材放入复合浸渍液中进行常温浸渍；
S3：将浸渍完成后的竹材放入烘箱中进行烘干，即可得到疏水性热处理竹材。
其中，所述步骤S1中的硅油为二甲基硅油。
其中，所述步骤S1中的油浴热处理包括以下步骤：将二甲基硅油加热到100℃，进行保温1h后，再将二甲基硅油升温至120℃～，保温时间不小于1h，采用油浴热处理有以下好处：1.油浴热处理由于热稳定性好，热处理竹材均匀，处理后的竹材表面无明显色差，性能稳定；2.采用二甲基硅油油浴热处理，由于二甲基硅油本身疏水性强，有益于提高处理竹材的疏水；当被二甲基硅油(高温)处理后，竹材内部自由水、吸附水完全排除，处于水分的绝干状态，当被放入第二步含有疏水性物质的复合浸渍液(低温)后，竹材内部的孔隙结构会回吸复合浸渍液，从而使复合浸渍液进入竹材内部。
其中，所述步骤S2中的复合浸渍液包括以下重量份的原料：纯水80份、硅油5份、石蜡8份、纳米金属盐类3.5份、引发剂1.5份和催化剂2.0份。
其中，所述硅油为甲基含氢硅油，所述石蜡为液体石蜡，所述纳米金属盐类为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝中的一种或多种，所述引发剂为山梨糖醇酐油酸酯或者聚山梨酯，所述催化剂为有机锡或有机钛。
其中，所述步骤S2中的竹材在复合浸渍液中浸渍的时间不少于30min。
其中，所述步骤S3中竹材在烘干箱的烘干温度为80℃，时间不小于60min，本实施例制得的竹材，水滴在其表面的接触角为145°，使竹材产生较强的疏水效果。
实施例2：
本发明所提供的一种疏水性热处理竹材的制备方法，包括以下步骤：
S1：将含水率为16％的竹材放入装有硅油的高温处理罐，加热至设定温度保持一定的时间进行油浴热处理；
S2：将油浴热处理之后的竹材放入复合浸渍液中进行常温浸渍；
S3：将浸渍完成后的竹材放入烘箱中进行烘干，即可得到疏水性热处理竹材。
其中，所述步骤S1中的硅油为二甲基硅油。
其中，所述步骤S1中的油浴热处理包括以下步骤：将二甲基硅油加热到110℃，进行保温2h后，再将二甲基硅油升温至210℃，保温时间不小于1h。
其中，所述步骤S2中的复合浸渍液包括以下重量份的原料：纯水85份、硅油8份、石蜡5份、纳米金属盐类1份、引发剂0.5份和催化剂0.5份。
其中，所述硅油为甲基含氢硅油，所述石蜡为液体石蜡，所述纳米金属盐类为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝中的一种或多种，所述引发剂为山梨糖醇酐油酸酯或者聚山梨酯，所述催化剂为有机锡或有机钛。
其中，所述步骤S2中的竹材在复合浸渍液中浸渍的时间不少于30min。
其中，所述步骤S3中竹材在烘干箱的烘干温度为80-110℃，时间不小于60min，本实施例制得的竹材，水滴在其表面的接触角为150°，使竹材产生较强的疏水效果。
以下是现有技术与本发明实施例制得成品的参数对比，括号中为标准偏差。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种疏水性热处理竹材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将含水率为8％～16％的竹材放入装有硅油的高温处理罐，加热至设定温度保持一定的时间进行油浴热处理；
S2：将油浴热处理之后的竹材放入复合浸渍液中进行常温浸渍；
S3：将浸渍完成后的竹材放入烘箱中进行烘干，即可得到疏水性热处理竹材。
2.根据权利要求1所述的一种疏水性热处理竹材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的硅油为二甲基硅油。
3.根据权利要求1所述的一种疏水性热处理竹材的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的油浴热处理包括以下步骤：将二甲基硅油加热到100℃～110℃，进行保温1-2h后，再将二甲基硅油升温至120℃～210℃，保温时间不小于1h。
4.根据权利要求1所述的一种疏水性热处理竹材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的复合浸渍液包括以下重量份的原料：纯水80-85份、硅油5-8份、石蜡5-8份、纳米金属盐类1.5-3.5份、引发剂0.5-1.5份和催化剂0.5-2.0份。
5.根据权利要求4所述的一种疏水性热处理竹材的制备方法，其特征在于，所述硅油为甲基含氢硅油，所述石蜡为液体石蜡，所述纳米金属盐类为纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化铝中的一种或多种，所述引发剂为山梨糖醇酐油酸酯或者聚山梨酯，所述催化剂为有机锡或有机钛。
6.根据权利要求1所述的一种疏水性热处理竹材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的竹材在复合浸渍液中浸渍的时间不少于30min。
7.根据权利要求1所述的一种疏水性热处理竹材的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中竹材在烘干箱的烘干温度为80-110℃，时间不小于60min。
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