CN101181791A - 一种磁性木材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种磁性木材的制备方法，其特征是用预处理、铁盐溶液浸渍、水解、干燥的原位化学合成方法将磁性材料Fe3O4复合到木材孔隙中，制备出磁性能较好的复合磁性木材。本发明的制备方法操作简单、成本低廉，制备出的磁性木材显示出良好的物理化学性能，具有较广的应用范围，如用于电磁波的吸收、屏蔽等。

Description

一种磁性木材的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种结构独特、性能良好的磁性木材的制备方法，这种复合磁性材料可被用于吸波、电磁屏蔽、特种装修、电子包装等领域。
背景技术：
随着科学技术的不断发展，木材的复合化已成为材料学研究领域的热点。木材的无机质复合改性技术也在提高木材强度、湿度敏感、耐热性等方面有较大的发展。扩展木材功能化改性领域，赋予木材新的功能性，是进一步提高木材的附加值的有效途径。
磁性木材是通过向木材中添加磁性材料，使木材和磁功能特性达到良好结合的一种复合材料。材料除具有磁特性外，还显示出低密度、湿度控制、声音吸收和电磁波吸收等特性，在吸波、电磁屏蔽、电子包装、特种装修等领域具有广泛的应用前景。目前，磁性木材的制备方法仅限于物理方法把制备好的磁性材料与木材复合，显示出较优良的特性。例如，日本专利特开平2001-118711和中国专利公开说明书CN 1906989A均公开了一种磁性木材的制备方法，其制备方法就是将铁氧体粉末和环保型胶粘剂混合，再用木材作成夹层结构，从而制得磁性木材。另外J.Magn.Magn.Mater.，2007，310(2)，1028-1029(磁体磁性材料学报2007年310卷第2期第1028-1029页)，论文“Experimental study on electromagnetic wave absorbing control ofcoating magnetic wood using agrooving process”报道了另一种磁性木材，其制备方法是通过在木材上打孔，在孔中放入锰锌铁氧体，从而制备磁性复合木材。现已报道的这些制备方法成本较高、工艺较复杂，且磁性木材的磁性均匀性欠佳。
发明内容：
本发明的目的是，克服现有技术存在的不足，提供一种新的、操作简单、成本低廉的制备磁性木材的方法。
本发明的技术解决方案是：使用低成本的化学原位合成法制备磁性木材。
本发明的具体内容是：包括向木材中复合磁性铁氧体，其特征是：本发明是通过原位化学合成工艺在木材孔隙中生成磁性铁氧体，其具体工序是：
A、将经过清洗、烘干后的木块或木屑浸渍到铁盐溶液中，得到预浸体，所说的铁盐溶液为Fe3+和Fe2+的混合溶液，即硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁中任何一种三价铁盐和任何一种亚铁离子盐组合的混合溶液，铁离子总浓度为0.1～3mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.0∶1～2.0∶1，木材浸渍的温度为常温～70℃，浸渍压力0.001～2MPa，浸渍时间当原料为木屑时为1～24小时，当原料为木块时浸渍时间为5～72小时。
B、将A工序得到的预浸体转移到氨水或氢氧化钠溶液中水解，得到复合木材的前驱体，当用氨水水解时，氨水浓度为0.5～5mol/L，当用氢氧化钠溶液水解时，氢氧化钠溶液浓度为0.01～2mol/L，水解温度为常温～50℃，压力为0.07～2MPa，水解时间当原料为木屑时为1～24小时，当原料为木块时为5～72小时。
C、将工序B得到的复合木材前驱体置于干燥装置中干燥，从而得到复合了Fe3O4的磁性复合木材，干燥温度为50～200℃，压力为0.001～0.11MPa，干燥时间当为木屑时为10分钟～12小时，当为木块时为10～48小时。
和现有技术相比，本发明具有操作简单、成本低廉等优点，制备出的磁性木材显示出良好的物理化学性能，且磁性均匀性良好，具有较广的应用范围。
附图说明
图1是通过本工艺得到的样品的X-射线衍射图
图2是干燥纯木材的红外光谱图
图3是通过本工艺得到的样品的红外光谱图
图4是通过本工艺得到的样品的磁滞回线图
具体实施方式：
本发明是用化学合成方法向木材中复合Fe3O4磁性材料，使木材具有磁性，制备出同时具有木材和磁性材料双重特性的材料。
实施例1
按比例称量FeCl3和FeCl2配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为0.12mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.2∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的香杉木屑浸入溶液中，浸渍温度为30℃，浸渍压力为0.1MPa，浸渍时间为3小时。取出预浸木屑后，再浸渍入0.6mol/L的氨水溶液中水解3小时，水解温度25℃，水解压力为0.1MPa，取出后把木屑放入干燥装置中干燥，干燥温度为60℃，压力为0.01MPa，时间为12小时，即得到复合了Fe3O4的复合木屑。
实施例2
按比例称量Fe2(SO4)3和FeSO4配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为1.0mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.5∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的香杉木块浸入溶液中，浸渍温度为50℃，浸渍压力为1.0MPa，浸渍时间为24小时。取出预浸木块后，再浸渍入2.0mol/L的氨水溶液中水解24小时，水解温度35℃，水解压力为0.5MPa，取出后把木块放入干燥装置中干燥，干燥温度为100℃，压力为0.1MPa，时间为10小时，即得到复合了Fe3O4的复合块状木材。
实施例3
按比例称量Fe(NO3)3和Fe(NO3)2配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为2.0mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.8∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的红橡木屑浸入溶液中，浸渍温度为60℃，浸渍压力为1.5MPa，浸渍时间为5小时。取出预浸木块后，再浸渍入4.0mol/L的氨水溶液中水解5小时，水解温度30℃，水解压力为1.0MPa，取出后把木块放入干燥装置中干燥，干燥温度为120℃，压力为0.05MPa，时间为1小时，即得到复合了Fe3O4的复合木屑。
实施例4
按比例称量FeCl3和FeSO4配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为2.5mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.1∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的红橡木块浸入溶液中，浸渍温度为40℃，浸渍压力为0.005MPa，浸渍时间为48小时。取出预浸木块后，再浸渍入0.02mol/L的氢氧化钠溶液中水解48小时，水解温度25℃，水解压力为1.5MPa，取出后把木块放入干燥装置中干燥，干燥温度为150℃，压力为0.1MPa，时间为40小时，即得到复合了Fe3O4的复合块状木材。
实施例5
按比例称量Fe2(SO4)3和FeCl2配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为2.8mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.9∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的松木屑浸入溶液中，浸渍温度为65℃，浸渍压力为0.002MPa，浸渍时间为10小时。取出预浸木屑后，再浸渍入0.1mol/L的氢氧化钠溶液中水解8小时，水解温度35℃，水解压力为0.08MPa，取出后把木屑放入干燥装置中干燥，干燥温度为180℃，压力为0.08MPa，时间为20分钟，即得到复合了Fe3O4的复合木屑。
实施例6
按比例称量Fe2(SO4)3和Fe(NO3)2配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为0.5mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.3∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的松木块浸入溶液中，浸渍温度为70℃，浸渍压力为1.8MPa，浸渍时间为24小时。取出预浸木块后，再浸渍入1.0mol/L的氢氧化钠溶液中水解12小时，水解温度45℃，水解压力为1.8MPa，取出后把木块放入干燥装置中干燥，干燥温度为120℃，压力为0.1MPa，时间为30小时，即得到复合了Fe3O4的复合块状木材。
实施例7
按比例称量Fe(NO3)3和FeSO4配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为1.0mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.7∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的铁杉木屑浸入溶液中，浸渍温度为30℃，浸渍压力为0.9MPa，浸渍时间为20小时。取出预浸木块后，再浸渍入3.0mol/L的氨水溶液中水解20小时，水解温度25℃，水解压力为0.8MPa，取出后把木块放入干燥装置中干燥，干燥温度为100℃，压力为0.09MPa，时间为10小时，即得到复合了Fe3O4的复合木屑。
实施例8
按比例称量FeCl3和Fe(NO3)2配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为1.5mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.4∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的松木块浸入溶液中，浸渍温度为30℃，浸渍压力为0.09MPa，浸渍时间为70小时。取出预浸木块后，再浸渍入0.8mol/L的氢氧化钠溶液中水解60小时，水解温度35℃，水解压力为0.1MPa，取出后把木块放入干燥装置中干燥，干燥温度为80℃，压力为0.1MPa，时间为46小时，即得到复合了Fe3O4的复合块状木材。
实施例9
按比例称量Fe(NO3)3和FeCl2配制成Fe3+和Fe2+的混合铁盐溶液，铁离子总浓度为0.5mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.6∶1.0，完全溶解后将清洗、烘干后的松木屑浸入溶液中，浸渍温度为40℃，浸渍压力为0.15MPa，浸渍时间为22小时。取出预浸木块后，再浸渍入1.2mol/L的氨水溶液中水解18小时，水解温度25℃，水解压力为0.12MPa，取出后把木块放入干燥装置中干燥，干燥温度为80℃，压力为0.005MPa，时间为10小时，即得到复合了Fe3O4的复合木屑。
在本发明的实验室研究中，测定了部分样品的X-射线衍射图及红外光谱，附图1是通过本工艺得到的样品的X-射线衍射图，由图可知，通过本工艺，在木材中已经复合了Fe3O4磁性材料。图2和图3分别是干燥纯木材和通过本工艺得到的样品的红外光谱图，从图可知，通过原位化学合成法制备的样品，木材和铁氧体之间有较强的物理化学作用，说明木材和铁氧体结合较牢固。实验室研究中，也测定了样品的磁特性，所有样品均具有一定的磁性，图4是通过本工艺得到的一个样品的磁滞回线图，从图可知，样品有较好的磁特性。

Claims (1)

1.一种磁性木材的制备方法，包括向木材中复合磁性铁氧体，其特征是：本发明是通过原位化学合成工艺在木材孔隙中生成磁性铁氧体，其具体工序是：
A、将经过清洗、烘干后的木块或木屑浸渍到铁盐溶液中，得到预浸体，所说的铁盐溶液为Fe3+和Fe2+的混合溶液，即硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、氯化亚铁、硝酸铁、硝酸亚铁中任何一种三价铁盐和任何一种亚铁离子盐组合的混合溶液，铁离子总浓度为0.1～3mol/L，Fe3+∶Fe2+的摩尔比为1.0∶1～2.0∶1，木材浸渍的温度为常温～70℃，浸渍压力0.001～2MPa，浸渍时间当原料为木屑时为1～24小时，当原料为木块时浸渍时间为5～72小时。
B、将A工序得到的预浸体转移到氨水或氢氧化钠溶液中水解，得到复合木材的前驱体，当用氨水水解时，氨水浓度为0.5～5 mol/L，当用氢氧化钠溶液水解时，氢氧化钠溶液浓度为0.01～2mol/L，水解温度为常温～50℃，压力为0.07～2MPa，水解时间当原料为木屑时为1～24小时，当原料为木块时为5～72小时。
C、将工序B得到的复合木材前驱体置于干燥装置中干燥，从而得到复合了Fe3O4的磁性复合木材，干燥温度为50～200℃，压力为0.001～0.11MPa，干燥时间当为木屑时为10分钟～12小时，当为木块时为5～48小时。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103692519A (zh) * 2013-12-19 2014-04-02 东北林业大学 一种木材表面原位生长磁性纳米Fe3O4的方法
CN104400846A (zh) * 2014-10-22 2015-03-11 东北林业大学 一种磁响应木材/Fe3O4复合材料的制备方法
CN104842420A (zh) * 2015-05-15 2015-08-19 浙江农林大学 一种室温下在竹材表面生长磁性纳米γ-Fe2O3的方法
CN105780584A (zh) * 2014-12-13 2016-07-20 广东轻工职业技术学院 一种磁性纸及其制备方法
CN106553249A (zh) * 2016-12-07 2017-04-05 浙江农林大学 制备超疏水趋磁性木材表面的方法及其木材
CN106625930A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 中南林业科技大学 一种相变储能的保温实木及其制造方法
CN106827134A (zh) * 2017-02-10 2017-06-13 南京林业大学 一种磁性可控的磁性木材的制备方法
CN108048034A (zh) * 2017-12-07 2018-05-18 南京林业大学 一种电磁屏蔽材料的制备方法
CN109225343A (zh) * 2018-10-17 2019-01-18 华南理工大学 一种脱木素木片/Fe3O4复合材料及其制备方法与应用
CN111319108A (zh) * 2020-02-24 2020-06-23 北京林业大学 一种磁性透光性木质储能材料的制备方法
CN113453524A (zh) * 2021-04-23 2021-09-28 中南林业科技大学 一种基于竹木材三维孔框架的磁性金属复合材及其制备方法和应用

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103692519A (zh) * 2013-12-19 2014-04-02 东北林业大学 一种木材表面原位生长磁性纳米Fe3O4的方法
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CN105780584A (zh) * 2014-12-13 2016-07-20 广东轻工职业技术学院 一种磁性纸及其制备方法
CN104842420A (zh) * 2015-05-15 2015-08-19 浙江农林大学 一种室温下在竹材表面生长磁性纳米γ-Fe2O3的方法
CN106553249A (zh) * 2016-12-07 2017-04-05 浙江农林大学 制备超疏水趋磁性木材表面的方法及其木材
CN106625930B (zh) * 2016-12-28 2019-02-01 中南林业科技大学 一种相变储能的保温实木及其制造方法
CN106625930A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 中南林业科技大学 一种相变储能的保温实木及其制造方法
CN106827134A (zh) * 2017-02-10 2017-06-13 南京林业大学 一种磁性可控的磁性木材的制备方法
CN108048034A (zh) * 2017-12-07 2018-05-18 南京林业大学 一种电磁屏蔽材料的制备方法
CN108048034B (zh) * 2017-12-07 2021-02-26 南京林业大学 一种电磁屏蔽材料的制备方法
CN109225343A (zh) * 2018-10-17 2019-01-18 华南理工大学 一种脱木素木片/Fe3O4复合材料及其制备方法与应用
CN111319108A (zh) * 2020-02-24 2020-06-23 北京林业大学 一种磁性透光性木质储能材料的制备方法
CN113453524A (zh) * 2021-04-23 2021-09-28 中南林业科技大学 一种基于竹木材三维孔框架的磁性金属复合材及其制备方法和应用
CN113453524B (zh) * 2021-04-23 2022-11-18 中南林业科技大学 一种基于竹木材三维孔框架的磁性金属复合材及其制备方法和应用

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