CN104859011A - 一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法 - Google Patents

一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法，包括木材预处理、配制木材改性剂、配制木材改性液、浸渍处理和后干燥处理五个步骤，其中，所述木材改性剂是由纳米氧化铝、聚乙二醇、铝钛复合偶联剂OL-AT1618、蒸馏水、八硼酸二钠、磷酸二铵、硼酸、多菌灵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠和硅溶胶配制而成，所述纳米氧化铝的粒径在1～100nm范围。本发明的有益效果是，本发明具有处理工艺简单、高效、环保和渗透性强、性能稳定、复合均匀等优点，经过处理后的木材在表面硬度、光洁度、耐磨性、冷热疲劳性、断裂韧性、加工良好特性、尺寸稳定性、防腐阻燃等方面均得到明显提升。

Description

一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法
技术领域
本发明涉及木材生产技术领域，具体地说是一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法。
背景技术
木材作为一种天然可再生的资源，并具有纹理美观、色泽天然、质感舒适、可塑性好、易于加工等优点，因而被作为建筑装修和家具制造的理想材料。但木材由于长期与氧、光、湿气接触，容易干缩湿胀、尺寸稳定性差，而且易变色、开裂、磨损和挫伤，还容易燃烧和易被虫菌蛀蚀等。所以，对木材的改性处理长期以来一直受到广泛关注。纳米氧化铝具有晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好等优点，可以作为一种优良的增韧补强剂应用于各种塑料、橡胶、陶瓷等领域。将纳米氧化铝改性木材，能够赋予木材良好的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和耐磨性能等优点，因而具有很好的现实意义和应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理工艺简单、高效、环保、并兼具增韧补强、防腐阻燃效果的含纳米氧化铝改性木材的生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法，包括以下步骤：
（1）、木材预处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率达8%～25%，然后微波处理10～30min；
（2）、配制木材改性剂：在搅拌器中加入纳米氧化铝15～25质量份、聚乙二醇2～6质量份和铝钛复合偶联剂OL-AT1618 0.5～1质量份，然后加入蒸馏水300～450质量份，启动搅拌器按3000～6000r/min转速高速搅拌10～50min，然后加入八硼酸二钠10～15质量份、磷酸二铵8～12质量份、硼酸5～8质量份、多菌灵8～12质量份、十二烷基二甲基苄基氯化铵6～9质量份、十二烷基苯磺酸钠1～2质量份，调节搅拌器转速按照80～200r/min搅拌20～30min，然后最后加入硅溶胶20～30质量份，继续搅拌20～30min，待均匀分散后，即制得所用的木材改性剂；
（3）、配制木材改性液：将步骤（2）制得的木材改性剂用水稀释至质量百分比浓度为20%～30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液；
（4）、浸渍处理：将步骤（1）得到的木材放入密闭的浸渍处理罐中，抽真空使罐内真空度在-0.08～-0.1MPa，保持30～60min，再将步骤（3）配制的木材改性液注入浸渍处理罐中，并使完全淹没木材，然后解除真空，向处理罐内施加0.6～0.9MPa气压，保持1～4h；
（5）、后干燥处理：解除压力，排出剩余的改性液，取出木材风干至表面无明显水迹残留，然后移至干燥窑进行干燥，干燥温度70℃～95℃，干燥时间3～7d，再冷却至室温，即得到改性木材。
步骤（1）所述原木适于任何木材，包括杨木、桦木、楠木、桉木、杉木、松木等。
步骤（2）所述纳米氧化铝的粒径在1～100nm范围。
步骤（2）所述硅溶胶中的二氧化硅质量含量为20%～30%。
本发明的有益效果是，本发明具有处理工艺简单、高效、环保和渗透性强、性能稳定、复合均匀等优点，经过处理后的木材在表面硬度、光洁度、耐磨性、冷热疲劳性、断裂韧性、加工良好特性、尺寸稳定性、防腐阻燃等方面均得到明显提升。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法，包括以下步骤：
（1）、木材预处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率达8%～25%，然后微波处理10～30min；其中，所述原木适于任何木材，包括杨木、桦木、楠木、桉木、杉木、松木等。
（2）、配制木材改性剂：在搅拌器中加入纳米氧化铝15～25质量份、聚乙二醇2～6质量份和铝钛复合偶联剂OL-AT1618 0.5～1质量份，然后加入蒸馏水300～450质量份，启动搅拌器按3000～6000r/min转速高速搅拌10～50min，然后加入八硼酸二钠10～15质量份、磷酸二铵8～12质量份、硼酸5～8质量份、多菌灵8～12质量份、十二烷基二甲基苄基氯化铵6～9质量份、十二烷基苯磺酸钠1～2质量份，调节搅拌器转速按照80～200r/min搅拌20～30min，然后最后加入硅溶胶20～30质量份，继续搅拌20～30min，待均匀分散后，即制得所用的木材改性剂；其中，所述纳米氧化铝的粒径在1～100nm范围，所述硅溶胶中的二氧化硅质量含量为20%～30%。
（3）、配制木材改性液：将步骤（2）制得的木材改性剂用水稀释至质量百分比浓度为20%～30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液；
（4）、浸渍处理：将步骤（1）得到的木材放入密闭的浸渍处理罐中，抽真空使罐内真空度在-0.08～-0.1MPa，保持30～60min，再将步骤（3）配制的木材改性液注入浸渍处理罐中，并使完全淹没木材，然后解除真空，向处理罐内施加0.6～0.9MPa气压，保持1～4h；
（5）、后干燥处理：解除压力，排出剩余的改性液，取出木材风干至表面无明显水迹残留，然后移至干燥窑进行干燥，干燥温度70℃～95℃，干燥时间3～7d，再冷却至室温，即得到改性木材。

Claims (2)

1.一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、木材预处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率达8%～25%，然后微波处理10～30min；
（2）、配制木材改性剂：在搅拌器中加入纳米氧化铝15～25质量份、聚乙二醇2～6质量份和铝钛复合偶联剂OL-AT1618 0.5～1质量份，然后加入蒸馏水300～450质量份，启动搅拌器按3000～6000r/min转速高速搅拌10～50min，然后加入八硼酸二钠10～15质量份、磷酸二铵8～12质量份、硼酸5～8质量份、多菌灵8～12质量份、十二烷基二甲基苄基氯化铵6～9质量份、十二烷基苯磺酸钠1～2质量份，调节搅拌器转速按照80～200r/min搅拌20～30min，然后最后加入硅溶胶20～30质量份，继续搅拌20～30min，待均匀分散后，即制得所用的木材改性剂；
（3）、配制木材改性液：将步骤（2）制得的木材改性剂用水稀释至质量百分比浓度为20%～30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液；
（4）、浸渍处理：将步骤（1）得到的木材放入密闭的浸渍处理罐中，抽真空使罐内真空度在-0.08～-0.1MPa，保持30～60min，再将步骤（3）配制的木材改性液注入浸渍处理罐中，并使完全淹没木材，然后解除真空，向处理罐内施加0.6～0.9MPa气压，保持1～4h；
（5）、后干燥处理：解除压力，排出剩余的改性液，取出木材风干至表面无明显水迹残留，然后移至干燥窑进行干燥，干燥温度70℃～95℃，干燥时间3～7d，再冷却至室温，即得到改性木材。
2.根据权利要求1所述的一种含纳米氧化铝改性木材的生产方法，其特征在于，步骤（2）所述纳米氧化铝的粒径在1～100nm范围。
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