一种纳米高岭土改性木材的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及木材生产技术领域，具体地说是一种纳米高岭土改性木材的生产方法。
【背景技术】
[0002]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。纳米高岭土是一种二维层纳米材料，其兼具有增强、耐磨、耐热、阻隔、阻燃、抗紫外线辐射等特殊功能，而且成本低，光泽性好。应用纳米高岭土改性木材，能够赋予木材优异的力学性能、尺寸稳定性、耐候性、耐磨性等优点，因而具有很好的现实意义和应用前景。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种处理工艺简单、高效、环保、并兼具阻燃防腐增强效果的纳米高岭土改性木材的生产方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种纳米高岭土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°C?80°C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高岭土20?25质量份、异丙醇2?6质量份和铝钛复合偶联剂DL-411 0.5?I质量份，然后加入蒸馏水400?450质量份，按照转速不低于6000r/min高速搅拌10?50min，然后加入硼酸三甲醋10?15质量份、磷酸脒基脲8?12质量份、七钼酸钱I?4质量份、N-轻乙基乙胺三乙酸5?10质量份、脂肪酸聚氧乙烯酯I?3质量份，再按照80?200r/min转速搅拌20?30min，再超声分散5?15min，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10%?30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液；
(4)、浸渍处理:将步骤(I)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，并加热至20°C?50°C，保持 I ?4h ;
(5)、后干燥处理:解除压力和将温度冷却至室温后，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°C?95°C，干燥时间3?7d，再冷却至室温，即得到改性木材。
[0005]步骤(I)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。
[0006]步骤(2)所述纳米高岭土的纵向厚度为20?50nm，片层尺寸为300?500nm，pH值为7?8。
[0007]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无明显外观变化的同时，其热稳定性、吸湿性和防水性明显改善，力学性能和尺寸稳定性、耐磨性等大为提高，而且阻燃防腐性能好，成本低。
【具体实施方式】
[0008]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。
[0009]一种纳米高岭土改性木材的生产方法，包括以下步骤:
(I)、木材预处理:将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50°C?80°C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。
[0010](2)、配制木材改性剂:在搅拌器中加入纳米高岭土 20?25质量份、异丙醇2?6质量份和铝钛复合偶联剂DL-411 0.5?I质量份，然后加入蒸馏水400?450质量份，按照转速不低于6000r/min高速搅拌10?50min，然后加入硼酸三甲醋10?15质量份、磷酸脒基脲8?12质量份、七钼酸铵I?4质量份、N-羟乙基乙胺三乙酸5?10质量份、脂肪酸聚氧乙烯酯I?3质量份，再按照80?200r/min转速搅拌20?30min，再超声分散5?15min，即制得所用的木材改性剂；其中，所述纳米高岭土的纵向厚度为20?50nm，片层尺寸为300?500nm，pH值为7?8。
[0011](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10%?30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液；
(4)、浸渍处理:将步骤(I)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，并加热至20°C?50°C，保持 I ?4h ;
(5)、后干燥处理:解除压力和将温度冷却至室温后，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°C?95°C，干燥时间3?7d，再冷却至室温，即得到改性木材。
【主权项】
1.一种纳米高岭土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°C?80 0C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高岭土20?25质量份、异丙醇2?6质量份和铝钛复合偶联剂DL-411 0.5?I质量份，然后加入蒸馏水400?450质量份，按照转速不低于6000r/min高速搅拌10?50min，然后加入硼酸三甲醋10?15质量份、磷酸脒基脲8?12质量份、七钼酸钱I?4质量份、N-轻乙基乙胺三乙酸5?10质量份、脂肪酸聚氧乙烯酯I?3质量份，再按照80?200r/min转速搅拌20?30min，再超声分散5?15min，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10%?30%的悬浮溶液，即得所需的木材改性液； (4)、浸渍处理:将步骤(I)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，并加热至20°C?50°C，保持 I ?4h ; (5)、后干燥处理:解除压力和将温度冷却至室温后，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°C?95°C，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所述的一种纳米高岭土改性木材的生产方法，其特征在于，步骤(2)所述纳米高岭土的纵向厚度为20?50nm，片层尺寸为300?500nm，pH值为7?8。
【专利摘要】本发明公开了一种纳米高岭土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高岭土、异丙醇、铝钛复合偶联剂DL-411、蒸馏水、硼酸三甲酯、磷酸脒基脲、七钼酸铵、N-羟乙基乙胺三乙酸和脂肪酸聚氧乙烯酯配制而成。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无明显外观变化的同时，其热稳定性、吸湿性和防水性明显改善，力学性能和尺寸稳定性、耐磨性等大为提高，而且阻燃防腐性能好，成本低。
【IPC分类】B27K3-52, B27K5-04, B27K3-08
【公开号】CN104858961
【申请号】CN201410819150
【发明人】不公告发明人
【申请人】王玉燕
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2014年12月25日