CN113199578A - 一种无醛压缩透明板材的制备方法及压缩透明板材及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新型木材改性技术领域，具体涉及一种无醛压缩透明板材的制备方法及压缩透明板材及应用，将木板板材去除木质素，真空浸渍含有纳米粒子的树脂，通过热压机得到无醛压缩透明板材。本发明制备的压缩透明板材树脂使用量较少，并在树脂中添加纳米粒子，不仅具有一定的透光率，还极大的优化了速生材的材性，板材采用了压缩技术压制，使得透明板材在结构建筑，室内装饰等领域具有良好的应用前景。

Description

一种无醛压缩透明板材的制备方法及压缩透明板材及应用
技术领域
本发明属于新型木材改性技术领域，具体涉及一种无醛压缩透明板材的制备方法及压缩透明板材及应用。
背景技术
建材行业的快速发展以及天然林资源的紧缺，使得杨木，桉木等速生材的广泛利用成为当务之急。然而速生材材质相对疏松，且加工过程中容易开裂变形，限制了其应用范围。对速生材进行浸渍压缩改性处理，可提高木材密度，改善其材性，实现劣材优用。其中，用于浸渍的酚醛树脂，三聚氰胺树脂，脲醛树脂含有游离甲醛，会对人们的健康产生一定的影响。而本发明所采用的浸渍树脂为聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或两者混合物，不含甲醛，相对环保。
专利申请号为CN201910033001.9的发明专利公开了一种曲面透明木材的制备方法，具体为：将样品放入氢氧化钠溶液中预处理，洗至中性；再在酸性条件下用亚氯酸钠溶液处理，获得完整的脱木素木材样品；然后弯曲塑型，获得曲面的脱木素木材；浸渍到折射率与纤维相近的高透光型聚合物中，再固化聚合获得一种曲面透明木材，但是该透明木材的机械强度不高，不适于应用在需要力量支撑的木料上。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种无醛压缩透明板材的制备方法及压缩透明板材及应用，将木板板材去除木质素，真空浸渍含有纳米粒子的树脂，通过热压机得到无醛压缩透明板材。本发明制备的压缩透明板材树脂使用量较少，不仅具有一定的透光率，还极大的优化了速生材的材性，透明板材在结构建筑，室内装饰等领域具有良好的应用前景。
本发明提供一种无醛压缩透明板材的制备方法，包括以下步骤：
1)将木材样品置于95℃-105℃下干燥24h；
2)将干燥后的板材浸泡在亚氯酸钠溶液中，采用冰醋酸调节溶液的PH值，浸泡温度80-100℃，浸泡9-15h后，用水冲洗，并冷冻干燥制得脱木素板材；
3)将步骤2)中脱木素板材真空浸渍到含有纳米粒子的树脂中，浸渍时间为2-5h；
所述纳米粒子为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米二氧化硅中的任意一种或多种；
所述树脂为聚乙二醇或聚乙烯醇；
4)取出步骤3)制得的板材，通过热压机进行压缩，得到无醛压缩透明板材。
作为优选，步骤1)中所述木材为杨木。
作为优选，步骤2)中所述亚氯酸钠溶液的质量分数为1-3％。
作为优选，步骤2)中所述PH值为3-5。
作为优选，步骤2)中所述板材与亚氯酸钠溶液的质量比为1:10-20。
作为优选，步骤3)中所述纳米粒子和树脂的质量比为0.1-5:100。
作为优选，步骤3)中所述纳米二氧化钛与聚乙二醇的质量比为0.1-2:100，所述纳米氧化锌与聚乙二醇的质量比为0.3-1:100，所述纳米二氧化硅与聚乙烯醇的质量比为0.5-5:100，所述纳米二氧化钛与聚乙二醇和聚乙烯醇混合液的质量比为0.1-2:100。
作为优选，步骤4)中热压条件为温度100-130℃，热压压力5-30MPa，热压时间1-5h。
本发明还提供一种如前述所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法所制备的无醛压缩透明板材。
本发明还提供一种如前述所述的无醛压缩透明板材在家具中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的压缩透明板材树脂使用量较少，并在树脂中添加纳米粒子，不仅具有一定的透光率，还极大的优化了速生材的材性，板材采用了压缩技术压制，使得透明板材在结构建筑，室内装饰等领域具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1获得的压缩透明板材实物图；
图2是本发明实施例2获得的压缩透明板材实物图。
具体实施方式
为了理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。应当理解。此处所描述的具体实施例仅仅用以理解本发明，并不用于限定本发明。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和替换，均属于本发明的范围。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规操作方法。
实施例1
本发明提供一种无醛压缩透明板材的制备方法，包括以下步骤：
1)将杨木木材样品置于100℃下干燥24h，木材样品的长*宽*高为50*50*2mm；
2)将干燥后的100g板材浸泡在1000ml质量分数为2.5％的亚氯酸钠溶液中，板材与溶液的质量比为1:10，采用冰醋酸调节溶液的PH值至4.8，浸泡温度100℃，浸泡12h后，用水冲洗，并冷冻干燥制得脱木素板材；
3)将步骤2)中脱木素板材真空浸渍到含有纳米二氧化钛的聚乙二醇树脂中，浸渍时间为3h；
其中，纳米二氧化钛与聚乙二醇树脂的质量比为0.4:100，聚乙二醇水溶液质量分数为40％；
4)取出步骤3)制得的板材，通过热压机进行压缩，热压温度为100℃，压力为25MPa，热压时间为5h，得到无醛压缩透明板材。
实施例2
本发明提供一种无醛压缩透明板材的制备方法，包括以下步骤：
1)将杨木木材样品置于95℃下干燥24h，木材样品的长*宽*高为50*50*2mm；
2)将干燥后的100g板材浸泡在2000ml质量分数为1％的亚氯酸钠溶液中，板材与溶液的质量比为1:20，采用冰醋酸调节溶液的PH值至4，浸泡温度90℃，浸泡9h后，用水冲洗，并冷冻干燥制得脱木素板材；
3)将步骤2)中脱木素板材真空浸渍到含有纳米氧化锌的聚乙二醇树脂中，浸渍时间为4h；
其中，纳米氧化锌与聚乙二醇树脂的质量比为0.5:100，聚乙二醇水溶液质量分数为50％；
4)取出步骤3)制得的板材，通过热压机进行压缩，热压温度为120℃，压力为30MPa，热压时间为4h，得到无醛压缩透明板材。
实施例3
本发明提供一种无醛压缩透明板材的制备方法，包括以下步骤：
1)将杨木木材样品置于105℃下干燥24h，木材样品的长*宽*高为50*50*2mm；
2)将干燥后的100g板材浸泡在1600ml质量分数为3％的亚氯酸钠溶液中，板材与溶液的质量比为1:16，采用冰醋酸调节溶液的PH值至3，浸泡温度80℃，浸泡15h后，用水冲洗，并冷冻干燥制得脱木素板材；
3)将步骤2)中脱木素板材真空浸渍到含有纳米二氧化硅的聚乙烯醇树脂中，浸渍时间为5h；
其中，纳米二氧化硅与聚乙烯醇树脂的质量比为1:100，聚乙烯醇水溶液质量分数为8％；
4)取出步骤3)制得的板材，通过热压机进行压缩，热压温度为125℃，压力为5MPa，热压时间为3h，得到无醛压缩透明板材。
实施例4
本发明提供一种无醛压缩透明板材的制备方法，包括以下步骤：
1)将杨木木材样品置于103℃下干燥24h，木材样品的长*宽*高为50*50*2mm；
2)将干燥后的100g板材浸泡在1800ml质量分数为2％的亚氯酸钠溶液中，板材与溶液的质量比为1:18，采用冰醋酸调节溶液的PH值至5，浸泡温度80℃，浸泡15h后，用水冲洗，并冷冻干燥制得脱木素板材；
3)将步骤2)中脱木素板材真空浸渍到含有纳米二氧化钛的聚乙二醇/聚乙烯醇树脂中，浸渍时间为5h；
其中，纳米二氧化硅与聚乙烯醇树脂的质量比为1:100，聚乙二醇水溶液质量分数为30％，聚乙烯醇水溶液质量分数为2％；
4)取出步骤3)制得的板材，通过热压机进行压缩，热压温度为130℃，压力为10MPa，热压时间为1h，得到无醛压缩透明板材。
将实施例1至实施例4制得的无醛压缩透明板材按照GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》标准，分别进行透光率和拉伸强度的性能测试，实验结果如表1所示，
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
透光率(％) 64 59 72 48
拉伸强度(MPa) 91 88 85 79
表1
天然杨木木材的透光率几乎为0，拉伸强度约为40MPa，由表1可知，本发明制得的无醛压缩透明板材与天然杨木木材相比，透光率明显提高，拉伸强度增强了100％，无醛压缩透明板材在结构建筑，室内装饰等领域具有良好的应用前景。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种无醛压缩透明板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将木材样品置于95℃-105℃下干燥24h；
2）将干燥后的板材浸泡在亚氯酸钠溶液中，采用冰醋酸调节溶液的PH值，浸泡温度80-100℃，浸泡9-15h后，用水冲洗，并冷冻干燥制得脱木素板材；
3）将步骤2）中脱木素板材真空浸渍到含有纳米粒子的树脂中，浸渍时间为2-5h；
所述纳米粒子为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和纳米二氧化硅中的任意一种或多种；
所述树脂为聚乙二醇或聚乙烯醇中；
4）取出步骤3）制得的板材，通过热压机进行压缩，得到无醛压缩透明板材。
2.根据权利要求1所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述木材为杨木。
3.根据权利要求1所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述亚氯酸钠溶液的质量分数为1-3%。
4.根据权利要求1所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述PH值为3-5。
5.根据权利要求1所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述板材与亚氯酸钠溶液的质量比为1:10-20。
6.根据权利要求1所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述纳米粒子和树脂的质量比为0.1-5:100。
7.根据权利要求1或6中所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法，其特征在于，步骤3）中所述纳米二氧化钛与聚乙二醇的质量比为0.1-2:100，所述纳米氧化锌与聚乙二醇的质量比为0.3-1:100，所述纳米二氧化硅与聚乙烯醇的质量比为0.5-5:100，所述纳米二氧化钛与聚乙二醇和聚乙烯醇混合液的质量比为0.1-2:100。
8.根据权利要求1所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法，其特征在于，步骤4）中热压条件为温度100-130℃，热压压力5-30MPa，热压时间1-5h。
9.一种如权利要求1-8中任意一项所述的一种无醛压缩透明板材的制备方法所制备的无醛压缩透明板材。
10.一种如权利要求9所述的无醛压缩透明板材在家具中的应用。
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