CN116810947B - 一种强化防腐柳木板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强化防腐柳木板的加工方法，属于柳木板加工技术领域，采用硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板，硅溶胶柳木板中含有二氧化硅，在烧碱溶液中浸渍，再用蒸汽加热反应，生成硅酸钠，硅酸钠在空气中能与二氧化碳发生反应生成硅胶，将浸碱硅溶胶柳木板再浸入到氟硅酸钠溶液中浸渍，硅胶生成速度大大加快，从而加速了水玻璃的凝结与硬化常，并且生成氟化钠，氟化钠可以在强化防腐柳木板中起到较好的防腐效果。以往氟化钠的渗入深度直接影响到防材使用寿命，氟化钠在柳木板强化过程中直接生成，其渗透均匀，渗入深度大，并且由于硅酸钠胶凝后具有一定的防水效果，柳木板具有较好的强度和韧性。
Description
技术领域
本发明属于木材加工技术领域，具体涉及一种强化防腐柳木板的加工方法。
背景技术
柳木板是重要的柳编工艺品原料，其中一寸厚的柳木板被叫作“寸柳”，八分厚的柳木板被叫作“中柳”，五分厚的柳木板被叫作“市柳”。例如，簸箕主体由麻绳和柳条编织而成，是主要的承重部分，但簸箕舌头需要用一块儿柳木板弯成。柳木板还被用作堤防工程的抢险救急；例如传统圆形食盒大多用柳木板弯曲制成，方形木食盒一般是木板铆榫结构。圆形木制提盒的形状是用薄柳木板圈成，而且提手也多是用柳木板弯曲而成。包头的七站船，也大多用柳木板建造。此外柳木板还被用作建筑材料广泛使用，例如松木椽上钉薄柳木板，铺150rnm厚的草泥，外挂青瓦。CN108340460A公开了一种柳木毛笔笔杆的制备方法，利用促进更多的红茶的元素进入柳木板，但收效甚微，应用效果不好。小夹板外固定是中国传统医学治疗骨折的特色，有其完整的理论体系和治疗原则。夹板是固定骨折和脱位的主要器材，多以柳木板制作，几乎几十年来没有变过，且外形比较机械单纯。而柳木板的抗弯强度、抗压缩强度和刚性性能均比较差，还有待改良。需要有一定抗折力强度的柳木夹板，便于伤科工作者操作使用，并且在柳编工艺品、漫溢抢护、建筑材料等诸多领域有更好应用。本领域技术人员亟待开发出一种强化防腐柳木板的加工方法以满足现有的应用市场和性能需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种强化防腐柳木板的加工方法。
一种强化防腐柳木板的加工方法，包括以下步骤：第一步常规的硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板：第二步：将含硅溶胶柳木板，将含硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍10～20min后，再置于压力釜内，用蒸汽加热反应20～30min，得浸碱硅溶胶柳木板；第三步，将浸碱硅溶胶柳木板再浸入到氟硅酸钠溶液中浸渍10～20min后取出，得预强化防腐柳木板；第四步、将得到的预强化防腐柳木板放置在20~30℃下空气氛围下硬化3～5天；或将得到的预强化防腐柳木板放置在30~35℃下二氧化碳浓度2%~3%环境下硬化4～6h；或将得到的预强化防腐柳木板，使用二氧化碳和压缩空气组成的混合气对强化防腐柳木板的表面均匀吹气后，65~70℃下保温3～5min，即得强化防腐柳木板。
通过浸渍烧碱溶解液，原位生成硅酸钠，并采用氟硅酸钠促进固化同步生成防腐的氟化钠，而无论是采用单独的氟化钠或硅酸钠浸渍，其浸渍路径过长，硅酸钠无法深度渗透，渗透效果差。
2（Na2O·nSiO2）+mH2O+Na2SiF6=（2n+1）SiO2·mH2O+6NaF
Na2O·nSiO2+CO2+mH2O→nSiO2·mH2O
进一步的，所述第二步含硅溶胶柳木板的增重率为40%~45%。
进一步的，所述第二步烧碱溶液为3～5mol/L的氢氧化钠溶液。
进一步的，所述第三步氟硅酸钠溶液的质量浓度为5%~7%。
进一步的，所述柳木为垂柳或旱柳或白皮柳中的其中一种。
旱柳Salix matsudana Koidz.，落叶高大乔木，在干湿地、河岸及高原均能生长。
垂柳Salix babylonica Linn.，别称垂枝柳、倒插杨柳、倒挂柳，高大落叶乔木，属速生树种。
白皮柳Salix pierotii Miq.白皮柳木材富韧性，不易折断，是农具把柄的良材，又是速生的绿化树种。
进一步的，所述第四步二氧化碳和压缩空气中的组成的混合气中二氧化碳的含量占4%~5%，吹气压力0.2~0.3MPa，流量5.00×10-4～10.0×10-4m3/s，吹气时间为20~25s。
进一步的，所述第二步的蒸汽压力为0.2~0.3MPa，硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍浴比为1∶3~5。
进一步的，所述第三步的浸碱硅溶胶柳木板与氟硅酸钠溶液浸渍浴比为2∶5~7。
本发明采用硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板，硅溶胶柳木板中含有二氧化硅，在烧碱溶液中浸渍，再用蒸汽加热反应，生成硅酸钠，硅酸钠是气硬性胶凝材料，在空气中能与二氧化碳发生反应生成硅胶，将浸碱硅溶胶柳木板再浸入到氟硅酸钠溶液中浸渍，硅胶生成速度大大加快，从而加速了水玻璃的凝结与硬化常，并且生成氟化钠，氟化钠可以在强化防腐柳木板中起到较好的防腐效果。以往氟化钠的渗入深度直接影响到防材使用寿命，氟化钠在柳木板强化过程中直接生成，其渗透均匀，渗入深度大，并且由于硅酸钠胶凝后具有一定的防水效果。生产的柳木板质软而韧，具有较好的弹性和可塑性。能适应肢体筋肉收缩的变化，有利于正复后的功能锻炼。弹性较好，可塑性较强。
具体实施方式
实施例1
原料：旱柳气干密度为0.587g/cm3、顺纹抗拉强度115.8MPa、顺纹抗压强度41.3MPa，抗弯强度97.2MPa，顺纹抗剪强度10.02MPa。
强化防腐柳木板的加工方法，包括以下步骤：第一步、硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板：第二步：含硅溶胶柳木板的增重率为42%，将含硅溶胶柳木板，将含硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍15min后，再置于压力釜内，蒸汽压力为0.25MPa，用蒸汽加热反应25min，得浸碱硅溶胶柳木板，烧碱溶液为3～5mol/L的氢氧化钠溶液，硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍浴比为1∶4；第三步，将浸碱硅溶胶柳木板再浸入到氟硅酸钠溶液中浸渍15min后取出，氟硅酸钠溶液的质量浓度为6%，浸碱硅溶胶柳木板与氟硅酸钠溶液浸渍浴比为2∶6，得预强化防腐柳木板；第四步、将得到的预强化防腐柳木板放置在25℃下空气氛围下硬化4天。即得强化防腐柳木板。其中第一步、硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板，采用真空加压法，先抽真空至-0.09MPa，保持15min后恢复常压，平衡5min后，再加压至1.0Mpa，保持30min后卸压在68℃下干燥12h，浸注改性液：二氧化硅溶胶（ZS-30，工业级），固体含量为30%，粘度为13s(涂-4杯，25℃)，pH值为7.42。
产品：旱柳气干密度为0.617g/cm3、顺纹抗拉强度129.8MPa、顺纹抗压强度45.6MPa，抗弯强度99.7MPa，顺纹抗剪强度11.28MPa。
实施例2
原料：白皮柳气干密度为0.538g/cm3、顺纹抗拉强度107.8MPa、顺纹抗压强度38.4MPa，抗弯强度95.4MPa，顺纹抗剪强度10.25MPa。
强化防腐柳木板的加工方法，包括以下步骤：第一步、硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板：第二步：含硅溶胶柳木板的增重率为40%，将含硅溶胶柳木板，将含硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍10min后，再置于压力釜内，蒸汽压力为0.2MPa，用蒸汽加热反应20min，得浸碱硅溶胶柳木板，烧碱溶液为3mol/L的氢氧化钠溶液，硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍浴比为1∶3；第三步，将浸碱硅溶胶柳木板再浸入到氟硅酸钠溶液中浸渍10min后取出，氟硅酸钠溶液的质量浓度为5%，浸碱硅溶胶柳木板与氟硅酸钠溶液浸渍浴比为2∶5，得预强化防腐柳木板；第四步、将得到的预强化防腐柳木板放置在30下二氧化碳浓度2%环境下硬化4h，即得强化防腐柳木板。其中第一步、硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板，采用真空加压法，先抽真空至-0.09MPa，保持15min后恢复常压，平衡5min后，再加压至1.0Mpa，保持30min后卸压在65℃下干燥10h，浸注改性液：二氧化硅溶胶（ZS-30，工业级），固体含量为30%，粘度为13s(涂-4杯，25℃)，pH值为7.42。
产品：白皮柳气干密度为0.608g/cm3、顺纹抗拉强度118.5MPa、顺纹抗压强度43.4MPa，抗弯强度99.3MPa，顺纹抗剪强度10.25MPa。
实施例3
原料：垂柳气干密度为0.565g/cm3、顺纹抗拉强度108.6MPa、顺纹抗压强度38.5MPa，抗弯强度76.3MPa，顺纹抗剪强度10.34MPa。
强化防腐柳木板的加工方法，包括以下步骤：第一步、硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板：第二步：含硅溶胶柳木板的增重率为45%，将含硅溶胶柳木板，将含硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍20min后，再置于压力釜内，蒸汽压力为0.3MPa，用蒸汽加热反应30min，得浸碱硅溶胶柳木板，烧碱溶液为5mol/L的氢氧化钠溶液，硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍浴比为1∶5；第三步，将浸碱硅溶胶柳木板再浸入到氟硅酸钠溶液中浸渍20min后取出，氟硅酸钠溶液的质量浓度为7%，浸碱硅溶胶柳木板与氟硅酸钠溶液浸渍浴比为2∶7，得预强化防腐柳木板；第四步、将得到的预强化防腐柳木板，使用二氧化碳和压缩空气组成的混合气对强化防腐柳木板的表面均匀吹气后，70℃下保温5min，二氧化碳和压缩空气中的组成的混合气中二氧化碳的含量占5%，吹气压力0.3MPa，流量10.0×10-4m3/s，吹气时间为25s，即得强化防腐柳木板。其中第一步、硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板，采用真空加压法，先抽真空至-0.09MPa，保持15min后恢复常压，平衡5min后，再加压至1.0Mpa，保持30min后卸压在70℃下干燥15h，浸注改性液：二氧化硅溶胶（ZS-30，工业级），固体含量为30%，粘度为13s(涂-4杯，25℃)，pH值为7.42。
产品：垂柳气干密度为0.605g/cm3、顺纹抗拉强度114.6MPa、顺纹抗压强度43.6MPa，抗弯强度794MPa，顺纹抗剪强度11.14MPa。
实施例4
采用实施例1的强化防腐柳木板。切削加工成长226mm、宽60mm、厚3.3mm的骨伤前臂夹板，其弯曲强度218MPa、剪切强度19.5MPa、极限扭矩654kg·mm，测试方法参考（王志彬，et al.柳木夹板的力学性能测试分析，2000, 40-42.）。
注：含水率测定按 GB/T 17657 中有关含水率测定进行。吸水宽度膨胀率测定按GB/T 17657 中有关吸水宽度膨胀率测定进行。吸水厚度膨胀率测定按 GB/T 17657 中有关吸水厚度膨胀率测定进行。顺纹抗拉强度按GB/T 1938中规定的顺纹抗拉强度测定方法进行。抗弯强度按GB/T 1936中规定的抗弯强度测定方法进行。弹性模量GB/T 1928、GB/T1929、GB/T 50329的有关规定进行。顺纹抗压强度按GB/T 1935中规定的木材顺纹抗压强度测定方法进行。顺纹抗剪强度测定按GB/T 1937中规定的木材顺纹抗剪强度测定方法进行。
Claims (5)
1.一种强化防腐柳木板的加工方法，其特征在于，包括第一步常规的硅溶胶浸渍柳木板得含硅溶胶柳木板的步骤外，还包括以下步骤：第二步：将含硅溶胶柳木板，将含硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍10～20min后，再置于压力釜内，用蒸汽加热反应20～30min，得浸碱硅溶胶柳木板，含硅溶胶柳木板的增重率为40%~45%，烧碱溶液为3～5mol/L的氢氧化钠溶液；第三步，将浸碱硅溶胶柳木板再浸入到氟硅酸钠溶液中浸渍10～20min后取出，氟硅酸钠溶液的质量浓度为5%~7%，得预强化防腐柳木板；第四步、将得到的预强化防腐柳木板放置在20~30℃下空气氛围下硬化3～5天；或将得到的预强化防腐柳木板放置在30~35℃下二氧化碳浓度2%~3%环境下硬化4～6h；或将得到的预强化防腐柳木板，使用二氧化碳和压缩空气组成的混合气对强化防腐柳木板的表面均匀吹气后，65~70℃下保温3～5min；即得强化防腐柳木板。
2.根据权利要求1所述的一种强化防腐柳木板的加工方法，其特征在于，所述第四步二氧化碳和压缩空气中的组成的混合气中二氧化碳的含量占4%~5%，吹气压力0.2~0.3MPa，流量5.00×10-4～10.0×10-4m3/s，吹气时间为20～25s。
3.根据权利要求1所述的一种强化防腐柳木板的加工方法，其特征在于，所述第二步的蒸汽压力为0.2~0.3MPa，硅溶胶柳木板在烧碱溶液中浸渍浴比为1∶3~5。
4.根据权利要求1所述的一种强化防腐柳木板的加工方法，其特征在于，所述第三步的浸碱硅溶胶柳木板与氟硅酸钠溶液浸渍浴比为2∶5~7。
5.根据权利要求1所述的一种强化防腐柳木板的加工方法，其特征在于，所述柳木为垂柳或旱柳或白皮柳中的其中一种。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116810947A (zh) | 2023-09-29 |
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