一種納米二氧化鈦改性木材的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及木材生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種納米二氧化鈦改性木材的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]木材作為一種天然可再生的資源，并具有紋理美觀、色澤天然、質(zhì)感舒適、可塑性好、易于加工等優(yōu)點(diǎn)，因而被作為建筑裝修和家具制造的理想材料。但木材易燃且受環(huán)境影響極大，長期與氧、光、濕氣接觸，易變色、開裂、磨損和挫傷，還容易受到微生物和昆蟲的侵害。所以，對木材的改性處理長期以來一直受到廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)對木材的改性方法主要有熱處理和化學(xué)處理兩種。熱處理的方式安全無毒，但會(huì)使木材的組分發(fā)生不同程度的降解和結(jié)構(gòu)變化，降低木材的力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)加深木材的材色，影響木材的美觀感?；瘜W(xué)處理采用處理藥劑的方法，其成本低、工藝簡單，但大多數(shù)藥劑中所含的銅、鉻、砷等重金屬離子和氯、酚醛等化合物對環(huán)境和人畜都有潛在的危害。因此，研制一種無毒安全、防腐阻燃和持久耐用的木材生產(chǎn)方法，將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和推廣前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、安全環(huán)保和多方面改善使用性能的納米二氧化鈦改性木材的生產(chǎn)方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種納米二氧化鈦改性木材的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
(1)、木材預(yù)處理:將原木去皮、切鋸剖成所需尺寸的規(guī)格后，在50°C?80°C的條件下干燥8?24h，控制木材的含水率達(dá)8%?25%，然后微波處理10?30min ；
(2)、配制木材改性劑:將干燥的納米二氧化鈦4?12質(zhì)量份加入攪拌器中，然后加入硅溶膠25?40質(zhì)量份、脂肪醇聚氧乙烯醚I?2質(zhì)量份和蒸餾水300?450質(zhì)量份，在600C?80°C溫度下、以轉(zhuǎn)速不低于6000r/min高速攪拌20?50min，然后超聲分散15?30min，再冷卻至30°C?50°C后，加入八硼酸鈉8?12質(zhì)量份、四羥甲基硫酸5?8質(zhì)量份、多菌靈9?12質(zhì)量份、十二烷基二甲基芐基氯化銨6?10質(zhì)量份、磷酸二銨10?15質(zhì)量份、硼酸6?9質(zhì)量份、鉬酸錢I?4質(zhì)量份，使一起以80?200r/min低速攪拌10?20min，待均勻分散后，即制得所用的木材改性劑；
(3)、配制木材改性液:將步驟(2)制得的木材改性劑用水稀釋至質(zhì)量百分比濃度為15%?30%的懸浮溶液，即得所需的木材改性液；
(4)、浸漬處理:將步驟(I)得到的木材放入密閉的浸漬處理罐中，抽真空使罐內(nèi)真空度在-0.08?-0.1MPa，保持30?60min，再將步驟(3)配制的木材改性液注入浸漬處理罐中，并使完全淹沒木材，然后解除真空，向處理罐內(nèi)施加0.6?1.2MPa氣壓，保持I?4h ;
(5 )、后干燥處理:解除壓力，排出剩余的改性液，取出木材水洗，風(fēng)干至表面無明顯水跡殘留，再移至干燥窯進(jìn)行烘干，干燥溫度90°C?115°C，干燥時(shí)間12?36h，然后冷卻至室溫，即得到含水率為5%?15%的改性木材。
[0005]步驟(I)所述原木適于任何木材，包括楊木、樺木、楠木、桉木、杉木、松木等。
[0006]步驟(2)所述納米二氧化鈦的粒徑在I?10nm范圍。
[0007]步驟(2)所述硅溶膠中的二氧化硅質(zhì)量含量為25%?30%。
[0008]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有處理工藝簡單、易于操作、環(huán)保、低成本等優(yōu)點(diǎn)，而且采用納米二氧化鈦進(jìn)行改性將具有廣譜、高效、持久的抗菌性，經(jīng)過處理后的木材在阻燃、防腐、表面硬度、耐磨性、抗彎強(qiáng)度、抗彎彈性模量、加工良好特性、尺寸穩(wěn)定性、防水、防變色等方面均得到顯著提高。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0010]一種納米二氧化鈦改性木材的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
(I)、木材預(yù)處理:將原木去皮、切鋸剖成所需尺寸的規(guī)格后，在50°C?80°C的條件下干燥8?24h，控制木材的含水率達(dá)8%?25%，然后微波處理10?30min ;其中，所述原木適于任何木材，包括楊木、樺木、楠木、桉木、杉木、松木等。
[0011](2)、配制木材改性劑:將干燥的納米二氧化鈦4?12質(zhì)量份加入攪拌器中，然后加入硅溶膠25?40質(zhì)量份、脂肪醇聚氧乙烯醚I?2質(zhì)量份和蒸餾水300?450質(zhì)量份，在60°C?80°C溫度下、以轉(zhuǎn)速不低于6000r/min高速攪拌20?50min，然后超聲分散15?30min，再冷卻至30 °C?50 °C后，加入八硼酸鈉8?12質(zhì)量份、四羥甲基硫酸5?8質(zhì)量份、多菌靈9?12質(zhì)量份、十二烷基二甲基芐基氯化銨6?10質(zhì)量份、磷酸二銨10?15質(zhì)量份、硼酸6?9質(zhì)量份、鉬酸銨I?4質(zhì)量份，使一起以80?200r/min低速攪拌10?20min，待均勻分散后，即制得所用的木材改性劑；其中，所述納米二氧化鈦的粒徑在I?10nm范圍，所述硅溶膠中的二氧化硅質(zhì)量含量為25%?30%。
[0012](3)、配制木材改性液:將步驟(2)制得的木材改性劑用水稀釋至質(zhì)量百分比濃度為15%?30%的懸浮溶液，即得所需的木材改性液；
(4)、浸漬處理:將步驟(I)得到的木材放入密閉的浸漬處理罐中，抽真空使罐內(nèi)真空度在-0.08?-0.1MPa，保持30?60min，再將步驟(3)配制的木材改性液注入浸漬處理罐中，并使完全淹沒木材，然后解除真空，向處理罐內(nèi)施加0.6?1.2MPa氣壓，保持I?4h ;
(5 )、后干燥處理:解除壓力，排出剩余的改性液，取出木材水洗，風(fēng)干至表面無明顯水跡殘留，再移至干燥窯進(jìn)行烘干，干燥溫度90°C?115°C，干燥時(shí)間12?36h，然后冷卻至室溫，即得到含水率為5%?15%的改性木材。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種納米二氧化鈦改性木材的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、木材預(yù)處理:將原木去皮、切鋸剖成所需尺寸的規(guī)格后，在50°C?80 0C的條件下干燥8?24h，控制木材的含水率達(dá)8%?25%，然后微波處理10?30min ； (2)、配制木材改性劑:將干燥的納米二氧化鈦4?12質(zhì)量份加入攪拌器中，然后加入硅溶膠25?40質(zhì)量份、脂肪醇聚氧乙烯醚I?2質(zhì)量份和蒸餾水300?450質(zhì)量份，在600C?80°C溫度下、以轉(zhuǎn)速不低于6000r/min高速攪拌20?50min，然后超聲分散15?30min，再冷卻至30°C?50°C后，加入八硼酸鈉8?12質(zhì)量份、四羥甲基硫酸5?8質(zhì)量份、多菌靈9?12質(zhì)量份、十二烷基二甲基芐基氯化銨6?10質(zhì)量份、磷酸二銨10?15質(zhì)量份、硼酸6?9質(zhì)量份、鉬酸錢I?4質(zhì)量份，使一起以80?200r/min低速攪拌10?20min，待均勻分散后，即制得所用的木材改性劑； (3)、配制木材改性液:將步驟(2)制得的木材改性劑用水稀釋至質(zhì)量百分比濃度為15%?30%的懸浮溶液，即得所需的木材改性液； (4)、浸漬處理:將步驟(I)得到的木材放入密閉的浸漬處理罐中，抽真空使罐內(nèi)真空度在-0.08?-0.1MPa，保持30?60min，再將步驟(3)配制的木材改性液注入浸漬處理罐中，并使完全淹沒木材，然后解除真空，向處理罐內(nèi)施加0.6?1.2MPa氣壓，保持I?4h ; (5 )、后干燥處理:解除壓力，排出剩余的改性液，取出木材水洗，風(fēng)干至表面無明顯水跡殘留，再移至干燥窯進(jìn)行烘干，干燥溫度90°C?115°C，干燥時(shí)間12?36h，然后冷卻至室溫，即得到含水率為5%?15%的改性木材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米二氧化鈦改性木材的生產(chǎn)方法，其特征在于，步驟(2)所述納米二氧化鈦的粒徑在I?10nm范圍。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米二氧化鈦改性木材的生產(chǎn)方法，包括木材預(yù)處理、配制木材改性劑、配制木材改性液、浸漬處理和后干燥處理五個(gè)步驟，其中所述木材改性劑是由納米二氧化鈦、硅溶膠、脂肪醇聚氧乙烯醚、蒸餾水、八硼酸鈉、四羥甲基硫酸、多菌靈、十二烷基二甲基芐基氯化銨、磷酸二銨、硼酸和鉬酸銨配制而成。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有處理工藝簡單、易于操作、環(huán)保、低成本等優(yōu)點(diǎn)，而且采用納米二氧化鈦進(jìn)行改性將具有廣譜、高效、持久的抗菌性，經(jīng)過處理后的木材在阻燃、防腐、表面硬度、耐磨性、抗彎強(qiáng)度、抗彎彈性模量、加工良好特性、尺寸穩(wěn)定性、防水、防變色等方面均得到顯著提高。
【IPC分類】B27K3-52, B27K5-04
【公開號(hào)】CN104859010
【申請?zhí)枴緾N201410818840
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】王玉燕
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年12月25日