CN107671972B - 一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法 - Google Patents
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- B27K2240/00—Purpose of the treatment
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Abstract
本发明公开了一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，涉及竹地板领域，包括：（1）表面清洗；（2）硅烷化处理；（3）凝胶浸渍处理；本发明通过对竹地板进行硅烷化处理，能够有效的提高木材表面的润湿性能，提高竹地板表面的接触角，同时，最主要的是，能够使得竹地板表面附带一定程度的活性基团，提高竹地板表面的相容性和亲和性，然后再将硅烷化处理后的竹地板采用凝胶进行真空浸渍处理，从而不仅大幅度的提高了竹地板的强度、弹性、耐磨性，还显著的提高了竹地板的耐水性，降低了竹地板吸水厚度膨胀率，从而使得处理后的竹地板能够更好的适应室外环境，提高了其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于竹地板领域，具体涉及一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法。
背景技术
竹子作为我国第二大森林资源，因其具有繁殖再生能力强、生长周期短、材质优良等特性，其工业和商业价值日益显著。竹材可通过机械物理加工、化学加工，生产各种竹制品，以竹代木，减少木材消耗量，可以有效缓解木材供需之间的矛盾 。竹板材具有高强度、高密度、环保等性能，并广泛应用于户外地板、高档家俱装饰面板、建筑结构梁柱用材、房屋建筑板材、户外园林制品、船甲板、冷冻库板及集装箱底板等各种类型户外用材 。由于使用于室外，受环境影响较大，制备的竹地板最大的问题是吸水厚度膨胀率偏大的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，包括以下步骤：
（1）表面清洗：采用碱液对竹地板表面进行清洗8-10min，然后再采用去离子水清洗3-5min，然后自然晾干；
（2）硅烷化处理：将步骤（1）处理后的竹地板在温度为55℃，空气相对湿度为40%的环境下处理30min，然后放入质量分数为10%的三甲基氯硅烷溶液中，调节温度至72-80℃，保温24-36h，然后取出，将取出的竹地板进行快速表面烘干；
（3）凝胶浸渍处理：将步骤（2）处理后的竹地板在真空下浸渍到凝胶中，浸渍时间为2-3h，然后取出，在真空下烘干至恒重，即可；所述凝胶制备方法为：
a将钛酸丁酯溶于乙二醇中配制成质量分数为8.5%的钛酸丁酯溶液；
b将二水合醋酸锂与羟基乙酸、无水乙醇、去离子水按1:0.8:40:60质量比例混合配制成混合溶液；
c将步骤b得到的混合溶液滴加到步骤a得到的钛酸丁酯溶液中，步骤b得到的混合溶液与步骤a得到的钛酸丁酯溶液混合质量比例为2:1，混合均匀后，再滴加饱和氨水，氨水滴加量为钛酸丁酯溶液质量的20%，以500r/min转速搅拌2小时，得到透明溶胶，然后在60℃下陈化20h 得到凝胶。
进一步的，所述碱液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液，所述碱液预热至80℃后对竹地板进行清洗。
进一步的，所述快速表面烘干为在120℃下快速将竹地板表面水分蒸发。
4进一步的，所述真空浸渍条件为：真空度为0.02-0.05MPa，浸渍温度为68-75℃。
进一步的，所述真空下烘干为在真空度为0.08MPa，温度为100℃下进行干燥。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过对竹地板进行硅烷化处理，能够有效的提高木材表面的润湿性能，提高竹地板表面的接触角，同时，最主要的是，能够使得竹地板表面附带一定程度的活性基团，提高竹地板表面的相容性和亲和性，然后再将硅烷化处理后的竹地板采用凝胶进行真空浸渍处理，通过本发明配制的凝胶，对硅烷化处理后的竹地板，依靠凝胶粒子的小尺寸效应和宏观量子隧道效应，使得其不仅可以有效的结合到竹地板表面，同时，还能够深入到竹地板材料内部的不饱和键附近，并与不饱和建的电子云发生作用，进而与竹地板大分子互相结合，成为立体网状，从而不仅大幅度的提高了竹地板的强度、弹性、耐磨性，还显著的提高了竹地板的耐水性，降低了竹地板吸水厚度膨胀率，从而使得处理后的竹地板能够更好的适应室外环境，提高了其使用寿命。
具体实施方式
实施例1
一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，包括以下步骤：
（1）表面清洗：采用碱液对竹地板表面进行清洗8min，然后再采用去离子水清洗3min，然后自然晾干；
（2）硅烷化处理：将步骤（1）处理后的竹地板在温度为55℃，空气相对湿度为40%的环境下处理30min，然后放入质量分数为10%的三甲基氯硅烷溶液中，调节温度至72℃，保温24-36h，然后取出，将取出的竹地板进行快速表面烘干；
（3）凝胶浸渍处理：将步骤（2）处理后的竹地板在真空下浸渍到凝胶中，浸渍时间为2-3h，然后取出，在真空下烘干至恒重，即可；所述凝胶制备方法为：
a将钛酸丁酯溶于乙二醇中配制成质量分数为8.5%的钛酸丁酯溶液；
b将二水合醋酸锂与羟基乙酸、无水乙醇、去离子水按1:0.8:40:60质量比例混合配制成混合溶液；
c将步骤b得到的混合溶液滴加到步骤a得到的钛酸丁酯溶液中，步骤b得到的混合溶液与步骤a得到的钛酸丁酯溶液混合质量比例为2:1，混合均匀后，再滴加饱和氨水，氨水滴加量为钛酸丁酯溶液质量的20%，以500r/min转速搅拌2小时，得到透明溶胶，然后在60℃下陈化20h 得到凝胶。
进一步的，所述碱液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液，所述碱液预热至80℃后对竹地板进行清洗。
进一步的，所述快速表面烘干为在120℃下快速将竹地板表面水分蒸发。
4进一步的，所述真空浸渍条件为：真空度为0.025MPa，浸渍温度为68℃。
进一步的，所述真空下烘干为在真空度为0.08MPa，温度为100℃下进行干燥。
实施例2
一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，包括以下步骤：
（1）表面清洗：采用碱液对竹地板表面进行清洗10min，然后再采用去离子水清洗5min，然后自然晾干；
（2）硅烷化处理：将步骤（1）处理后的竹地板在温度为55℃，空气相对湿度为40%的环境下处理30min，然后放入质量分数为10%的三甲基氯硅烷溶液中，调节温度至80℃，保温36h，然后取出，将取出的竹地板进行快速表面烘干；
（3）凝胶浸渍处理：将步骤（2）处理后的竹地板在真空下浸渍到凝胶中，浸渍时间为3h，然后取出，在真空下烘干至恒重，即可；所述凝胶制备方法为：
a将钛酸丁酯溶于乙二醇中配制成质量分数为8.5%的钛酸丁酯溶液；
b将二水合醋酸锂与羟基乙酸、无水乙醇、去离子水按1:0.8:40:60质量比例混合配制成混合溶液；
c将步骤b得到的混合溶液滴加到步骤a得到的钛酸丁酯溶液中，步骤b得到的混合溶液与步骤a得到的钛酸丁酯溶液混合质量比例为2:1，混合均匀后，再滴加饱和氨水，氨水滴加量为钛酸丁酯溶液质量的20%，以500r/min转速搅拌2小时，得到透明溶胶，然后在60℃下陈化20h 得到凝胶。
进一步的，所述碱液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液，所述碱液预热至80℃后对竹地板进行清洗。
进一步的，所述快速表面烘干为在120℃下快速将竹地板表面水分蒸发。
4进一步的，所述真空浸渍条件为：真空度为0.05MPa，浸渍温度为75℃。
进一步的，所述真空下烘干为在真空度为0.08MPa，温度为100℃下进行干燥。
实施例3
一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，包括以下步骤：
（1）表面清洗：采用碱液对竹地板表面进行清洗9min，然后再采用去离子水清洗4min，然后自然晾干；
（2）硅烷化处理：将步骤（1）处理后的竹地板在温度为55℃，空气相对湿度为40%的环境下处理30min，然后放入质量分数为10%的三甲基氯硅烷溶液中，调节温度至75℃，保温28h，然后取出，将取出的竹地板进行快速表面烘干；
（3）凝胶浸渍处理：将步骤（2）处理后的竹地板在真空下浸渍到凝胶中，浸渍时间为2.5h，然后取出，在真空下烘干至恒重，即可；所述凝胶制备方法为：
a将钛酸丁酯溶于乙二醇中配制成质量分数为8.5%的钛酸丁酯溶液；
b将二水合醋酸锂与羟基乙酸、无水乙醇、去离子水按1:0.8:40:60质量比例混合配制成混合溶液；
c将步骤b得到的混合溶液滴加到步骤a得到的钛酸丁酯溶液中，步骤b得到的混合溶液与步骤a得到的钛酸丁酯溶液混合质量比例为2:1，混合均匀后，再滴加饱和氨水，氨水滴加量为钛酸丁酯溶液质量的20%，以500r/min转速搅拌2小时，得到透明溶胶，然后在60℃下陈化20h 得到凝胶。
进一步的，所述碱液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液，所述碱液预热至80℃后对竹地板进行清洗。
进一步的，所述快速表面烘干为在120℃下快速将竹地板表面水分蒸发。
4进一步的，所述真空浸渍条件为：真空度为0.03MPa，浸渍温度为70℃。
进一步的，所述真空下烘干为在真空度为0.08MPa，温度为100℃下进行干燥。
对比例1：与实施例1区别仅在于不经过步骤（2）处理。
对比例2：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。
试验：
选用同种竹材制成规格为20cm×20cm×2mm的竹地板，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，另一组不处理作为对照组，然后对6组竹地板进行性能检测：
性能检测
将试件在( 20±2)℃、相对湿度( 65±5)℃条件下放至质量恒定；然后测量试件中心点厚度h1，测量点在试件对角线交点处; 接着将试件浸于温度为100℃的水浴锅中水煮，4h后取出，放至温度为63℃的恒温鼓风干燥箱中干燥20 h，再取出浸于温度为 100℃的水浴锅中水煮，在4 h后再取出试件，擦去表面附水，在原测量点测其厚度 h2，试件的吸水厚度膨胀率按下面的公式计算: TS=(h2－h1)/h1×100% ；
表1
| TS/% | |
| 实施例1 | 11.65 |
| 实施例2 | 12.38 |
| 实施例3 | 12.07 |
| 对比例1 | 21.53 |
| 对比例2 | 29.89 |
| 对照组 | 41.56 |
由表1可以看出，本发明处理后的竹地板吸水厚度膨胀率显著降低。
Claims (5)
1.一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）表面清洗：采用碱液对竹地板表面进行清洗8-10min，然后再采用去离子水清洗3-5min，然后自然晾干；
（2）硅烷化处理：将步骤（1）处理后的竹地板在温度为55℃，空气相对湿度为40%的环境下处理30min，然后放入质量分数为10%的三甲基氯硅烷溶液中，调节温度至72-80℃，保温24-36h，然后取出，将取出的竹地板进行快速表面烘干；
（3）凝胶浸渍处理：将步骤（2）处理后的竹地板在真空下浸渍到凝胶中，浸渍时间为2-3h，然后取出，在真空下烘干至恒重，即可；所述凝胶制备方法为：
a将钛酸丁酯溶于乙二醇中配制成质量分数为8.5%的钛酸丁酯溶液；
b将二水合醋酸锂与羟基乙酸、无水乙醇、去离子水按1:0.8:40:60质量比例混合配制成混合溶液；
c将步骤b得到的混合溶液滴加到步骤a得到的钛酸丁酯溶液中，步骤b得到的混合溶液与步骤a得到的钛酸丁酯溶液混合质量比例为2:1，混合均匀后，再滴加饱和氨水，氨水滴加量为钛酸丁酯溶液质量的20%，以500r/min转速搅拌2小时，得到透明溶胶，然后在60℃下陈化20h 得到凝胶。
2.如权利要求1所述的一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，其特征在于，所述碱液为质量分数为5%的氢氧化钠溶液，所述碱液预热至80℃后对竹地板进行清洗。
3.如权利要求1所述的一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，其特征在于，所述快速表面烘干为在120℃下快速将竹地板表面水分蒸发。
4.如权利要求1所述的一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，其特征在于，所述真空浸渍条件为：真空度为0.02-0.05MPa，浸渍温度为68-75℃。
5.如权利要求1所述的一种降低竹地板吸水厚度膨胀率的处理方法，其特征在于，所述真空下烘干为在真空度为0.08MPa，温度为100℃下进行干燥。
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