CN107599096A - 一种提高木材表面耐磨性的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高木材表面耐磨性的处理方法，涉及木材处理技术领域，包括以下步骤：（1）软化处理；（2）糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液浸渍处理；（3）清洗；本发明通过采用碱液对木材进行浸泡处理，能够有效的润胀软化木材中的纤维素，使得木材的纤维素组织结构处于活性提高的状态，通过采用糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液对木材进行浸渍处理，使木片非结晶区内纤维素微纤维的活性增强，通过糖基酰胺改性聚硅氧烷分子的作用，使得纳米二氧化硅均匀的与木材表面的组织的纤维素相紧密结合，在零下温度的作用下，木材表面纤维素大幅度收缩，将其表面覆盖的纳米二氧化硅粒子结合的更加紧密，从而显著的提高了木材表面耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于木材处理技术领域，具体涉及一种提高木材表面耐磨性的处理方法。
背景技术
木材是人们生产生活中常用的一种材料，用于制作家具、工具、建筑、艺术品等，木材是由树木生产的，由于树木的品种不同，生长环境不同，生长周期不同，造成不同的树木生产出的木材不同，生长周期短的树木所生产的木材质地松软，强度低，因此需要人为进行再处理从而提高木材的性能，由于木材大量用于家具领域，而应用到家具领域的木材对其表面耐磨性具有一定的要求，因此如何提高木材表面的耐磨性是所需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高木材表面耐磨性的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提高木材表面耐磨性的处理方法，包括以下步骤：
（1）软化处理：将木材表面清理干净后，放入碱液中浸泡30-40min，然后取出，采用清水清洗至中性，自然沥干；
（2）糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液浸渍处理：将步骤（1）处理后的木材放入糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中在40-50℃下浸泡20-30min，然后向糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中添加其质量1.5%的纳米二氧化硅，超声分散均匀后，再以3-5℃/min的降低速率将温度调节至零下10℃，保温40min后，再以相同下降速率调节至零下15℃，保温8-10min，然后再自然冷却至室温，取出木材；
（3）清洗；采用无水乙醇将步骤（2）中取出的木材进行清洗，然后在真空下烘干，即可。
进一步的，所述碱液为质量分数为15%的碳酸钠溶液，浸泡温度为80-90℃。
进一步的，所述糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液制备方法为：
(1) 以环硅氧烷、六甲基二硅氧烷、氨基硅烷为反应原料，添加到反应釜中，添加环硅氧烷质量5%的催化剂，于155℃下反应3小时；其中环硅氧烷、氨基硅烷和六甲基二硅氧烷的摩尔比为2.35∶3.4∶1.2，反应结束后，在40℃下保温15min，然后进行减压蒸馏得到氨基聚硅氧烷；
(2) 将氨基聚硅氧烷与葡萄糖内酯按3:2质量比例依次添加到乙醇中，所述乙醇与氨基聚硅氧烷质量比为120:1，在88℃的情况下反应3小时，反应完成后，采用500W超声波处理5min，即得。
进一步的，所述步骤（1）中的催化剂为季铵碱。
进一步的，所述真空下干燥，干燥温度为112℃。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用碱液对木材进行浸泡处理，能够有效的润胀软化木材中的纤维素，使得木材的纤维素组织结构处于活性提高的状态，然后本发明中通过采用糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液对木材进行浸渍处理，使木片非结晶区内纤维素微纤维的活性增强，相互之间产生羟基基团，有效的提高了其对纳米二氧化硅与糖基酰胺改性聚硅氧烷分子的吸附作用，通过糖基酰胺改性聚硅氧烷分子的桥梁作用，能够使得纳米二氧化硅均匀的与木材表面的组织的纤维素相紧密结合，形成致密的网络结构，在零下温度的作用下，木材表面纤维素大幅度收缩，进一步的将其表面覆盖的纳米二氧化硅粒子结合的更加紧密，从而显著的提高了木材表面耐磨性。
具体实施方式
实施例1
一种提高木材表面耐磨性的处理方法，包括以下步骤：
（1）软化处理：将木材表面清理干净后，放入碱液中浸泡30min，然后取出，采用清水清洗至中性，自然沥干；
（2）糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液浸渍处理：将步骤（1）处理后的木材放入糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中在40℃下浸泡20min，然后向糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中添加其质量1.5%的纳米二氧化硅，超声分散均匀后，再以3℃/min的降低速率将温度调节至零下10℃，保温40min后，再以相同下降速率调节至零下15℃，保温8min，然后再自然冷却至室温，取出木材；
（3）清洗；采用无水乙醇将步骤（2）中取出的木材进行清洗，然后在真空下烘干，即可。
进一步的，所述碱液为质量分数为15%的碳酸钠溶液，浸泡温度为80℃。
进一步的，所述糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液制备方法为：
(1) 以环硅氧烷、六甲基二硅氧烷、氨基硅烷为反应原料，添加到反应釜中，添加环硅氧烷质量5%的催化剂，于155℃下反应3小时；其中环硅氧烷、氨基硅烷和六甲基二硅氧烷的摩尔比为2.35∶3.4∶1.2，反应结束后，在40℃下保温15min，然后进行减压蒸馏得到氨基聚硅氧烷；
(2) 将氨基聚硅氧烷与葡萄糖内酯按3:2质量比例依次添加到乙醇中，所述乙醇与氨基聚硅氧烷质量比为120:1，在88℃的情况下反应3小时，反应完成后，采用500W超声波处理5min，即得。
进一步的，所述步骤（1）中的催化剂为季铵碱。
进一步的，所述真空下干燥，干燥温度为112℃。
实施例2
一种提高木材表面耐磨性的处理方法，包括以下步骤：
（1）软化处理：将木材表面清理干净后，放入碱液中浸泡40min，然后取出，采用清水清洗至中性，自然沥干；
（2）糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液浸渍处理：将步骤（1）处理后的木材放入糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中在50℃下浸泡30min，然后向糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中添加其质量1.5%的纳米二氧化硅，超声分散均匀后，再以5℃/min的降低速率将温度调节至零下10℃，保温40min后，再以相同下降速率调节至零下15℃，保温10min，然后再自然冷却至室温，取出木材；
（3）清洗；采用无水乙醇将步骤（2）中取出的木材进行清洗，然后在真空下烘干，即可。
进一步的，所述碱液为质量分数为15%的碳酸钠溶液，浸泡温度为90℃。
进一步的，所述糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液制备方法为：
(1) 以环硅氧烷、六甲基二硅氧烷、氨基硅烷为反应原料，添加到反应釜中，添加环硅氧烷质量5%的催化剂，于155℃下反应3小时；其中环硅氧烷、氨基硅烷和六甲基二硅氧烷的摩尔比为2.35∶3.4∶1.2，反应结束后，在40℃下保温15min，然后进行减压蒸馏得到氨基聚硅氧烷；
(2) 将氨基聚硅氧烷与葡萄糖内酯按3:2质量比例依次添加到乙醇中，所述乙醇与氨基聚硅氧烷质量比为120:1，在88℃的情况下反应3小时，反应完成后，采用500W超声波处理5min，即得。
进一步的，所述步骤（1）中的催化剂为季铵碱。
进一步的，所述真空下干燥，干燥温度为112℃。
实施例3
一种提高木材表面耐磨性的处理方法，包括以下步骤：
（1）软化处理：将木材表面清理干净后，放入碱液中浸泡35min，然后取出，采用清水清洗至中性，自然沥干；
（2）糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液浸渍处理：将步骤（1）处理后的木材放入糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中在45℃下浸泡22min，然后向糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中添加其质量1.5%的纳米二氧化硅，超声分散均匀后，再以4℃/min的降低速率将温度调节至零下10℃，保温40min后，再以相同下降速率调节至零下15℃，保温9min，然后再自然冷却至室温，取出木材；
（3）清洗；采用无水乙醇将步骤（2）中取出的木材进行清洗，然后在真空下烘干，即可。
进一步的，所述碱液为质量分数为15%的碳酸钠溶液，浸泡温度为82℃。
进一步的，所述糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液制备方法为：
(1) 以环硅氧烷、六甲基二硅氧烷、氨基硅烷为反应原料，添加到反应釜中，添加环硅氧烷质量5%的催化剂，于155℃下反应3小时；其中环硅氧烷、氨基硅烷和六甲基二硅氧烷的摩尔比为2.35∶3.4∶1.2，反应结束后，在40℃下保温15min，然后进行减压蒸馏得到氨基聚硅氧烷；
(2) 将氨基聚硅氧烷与葡萄糖内酯按3:2质量比例依次添加到乙醇中，所述乙醇与氨基聚硅氧烷质量比为120:1，在88℃的情况下反应3小时，反应完成后，采用500W超声波处理5min，即得。
进一步的，所述步骤（1）中的催化剂为季铵碱。
进一步的，所述真空下干燥，干燥温度为112℃。
对比例1：与实施例1区别仅在于将糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液替换为等浓度聚硅氧烷溶液。
对比例2：与实施例1区别仅在于糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液浸泡时不进行降低至零下温度处理。
试验：
采用松木为试件进行试验，将松木分割成同规格的松木板，尺寸为15mm×20mm×3mm，随机分成6组，其中5组分别采用实施例与对比例方法进行处理，另外一组为空白对照组，进行耐磨性试验参照GB/T 15036.6-94 中方法进行表面耐磨耗度检测，砝码重1000g，转速1500转，检测磨痕深度；
表1
| 磨痕深度（mm） | |
| 实施例1 | 0.208 |
| 实施例2 | 0.219 |
| 实施例3 | 0.213 |
| 对比例1 | 0.378 |
| 对比例2 | 0.463 |
| 对照组 | 0.536 |
由表1可以看出，本发明处理后的松木表面耐磨性得到显著的提高。
Claims (5)
1.一种提高木材表面耐磨性的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）软化处理：将木材表面清理干净后，放入碱液中浸泡30-40min，然后取出，采用清水清洗至中性，自然沥干；
（2）糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液浸渍处理：将步骤（1）处理后的木材放入糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中在40-50℃下浸泡20-30min，然后向糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液中添加其质量1.5%的纳米二氧化硅，超声分散均匀后，再以3-5℃/min的降低速率将温度调节至零下10℃，保温40min后，再以相同下降速率调节至零下15℃，保温8-10min，然后再自然冷却至室温，取出木材；
（3）清洗；采用无水乙醇将步骤（2）中取出的木材进行清洗，然后在真空下烘干，即可。
2.如权利要求1所述的一种提高木材表面耐磨性的处理方法，其特征在于，所述碱液为质量分数为15%的碳酸钠溶液，浸泡温度为80-90℃。
3.如权利要求1所述的一种提高木材表面耐磨性的处理方法，其特征在于，所述糖基酰胺改性聚硅氧烷溶液制备方法为：
(1) 以环硅氧烷、六甲基二硅氧烷、氨基硅烷为反应原料，添加到反应釜中，添加环硅氧烷质量5%的催化剂，于155℃下反应3小时；其中环硅氧烷、氨基硅烷和六甲基二硅氧烷的摩尔比为2.35∶3.4∶1.2，反应结束后，在40℃下保温15min，然后进行减压蒸馏得到氨基聚硅氧烷；
(2) 将氨基聚硅氧烷与葡萄糖内酯按3:2质量比例依次添加到乙醇中，所述乙醇与氨基聚硅氧烷质量比为120:1，在88℃的情况下反应3小时，反应完成后，采用500W超声波处理5min，即得。
4.如权利要求3所述的一种提高木材表面耐磨性的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中的催化剂为季铵碱。
5.如权利要求1所述的一种提高木材表面耐磨性的处理方法，其特征在于，所述真空下干燥，干燥温度为112℃。
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