申请日2017.09.08
公开(公告)日2017.11.24
IPC分类号B27K5/00; B27K3/52; B27K3/10; B27K5/04; B24B1/00
摘要
本发明公开了一种木材表面疏水处理方法，涉及木材处理技术领域，包括：(1)预处理;(2)微波处理;(3)真空浸渍;(4)低温等离子体处理;通过本发明提供的木材表面疏水处理方法对木材进行处理，不仅能有效的提高木材表面的疏水性能，同时，能够有效的提高木材表面的耐腐蚀性能，能够有效的提高了木材的应用范围和工作寿命。
权利要求书
1.一种木材表面疏水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：采用砂纸对木材表面进行打磨，然后在采用无水乙醇对木材表面进行清洗，然后在采用去离子水对木材表面进行清洗，然后烘干;
(2)微波处理：对步骤(1)处理的木材进行微波加热处理，同时，以木材轴心进行转动，微波加热处理8-12min后;
(3)真空浸渍：将浸渍液添加到真空浸渍罐中，然后将步骤(2)处理后的木材立即放入真空浸渍罐中，在80-90℃下处理40-50min，然后取出，快速进行烘干;所述浸渍液按重量份计由以下成分制成：二羟甲基乙烯脲6-8、1,2,3,4-四羧酸丁烷4-6，衣康酸0.15-0.18、改性纳米二氧化硅5-7、乙醇50-60、去离子水50-60;
(4)低温等离子体处理：将步骤(3)处理后的木材进行低温等离子体处理，处理气体为氨气，处理压力为102Pa，处理时间为3-5min;所述氨气中含有氯气。
2.根据权利要求1所述的一种木材表面疏水处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中采用砂纸对木材表面进行打磨具体为：分别依次采用400目、600目、1800目、2500目砂纸对木材表面进行打磨，每次打磨的时间为5-10min。
3.根据权利要求1所述的一种木材表面疏水处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述微波功率为800W，微波处理时间为10min。
4.根据权利要求1所述的一种木材表面疏水处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中以木材轴心转动，转动速度为120r/min。
5.根据权利要求1所述的一种木材表面疏水处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中真空浸渍罐中真空度为0.05MPa，浸渍液占真空浸渍罐体积的五分之三。
6.根据权利要求1所述的一种木材表面疏水处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中改性纳米二氧化硅制备方法为：
(1)将5重量份的鳞片石墨，130重量份的质量分数为10%的十二烷基磺酸钠溶液均匀混合，于65℃下搅拌4小时，然后进行过滤，真空干燥得到活化石墨烯;
(2)将0.4重量份的羟基乙酸溶于20重量份的去离子水中，随后加入10重量份的乙醇，再依次加入3重量份的活化石墨烯、0.2重量份的三羟基丙烷，混合均匀得到改性液;
(3)按10g：300mL的比例将纳米二氧化硅与步骤(2)制备的改性液均匀混合到一起，然后超声分散后，加热至90℃，保温2小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
7.根据权利要求1所述的一种木材表面疏水处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中氨气中含有其体积2.5%的氯气。
说明书
一种木材表面疏水处理方法
技术领域
本发明属于木材处理技术领域，具体涉及一种木材表面疏水处理方法。
背景技术
木材作为古老而又年轻的绿色环保材料，广泛应用于日常生活中，如木结构房屋、木船、木雕、桌椅用具等，木材主要是由纤维素、半纤维素、木质素等组成，纤维素、半纤维素富含具有强吸湿性的羟基等基团，因此木材具有很强的吸水性，很容易导致其出现易腐烂、虫蛀、变形，尺寸稳定性差等问题。木材的这些性质使得木材的使用寿命受到很多环境因素的制约，如潮湿的空气、酸雨等。木材表面疏水处理，赋予木材表面防水功能，能够有效的拓宽木材在生产、生活中的应用范围，延长木材的使用寿命，受到了学者们的广泛关注。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种木材表面污水处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种木材表面疏水处理方法，包括以下步骤：
(1)预处理：采用砂纸对木材表面进行打磨，然后在采用无水乙醇对木材表面进行清洗，然后在采用去离子水对木材表面进行清洗，然后烘干;
(2)微波处理：对步骤(1)处理的木材进行微波加热处理，同时，以木材轴心进行转动，微波加热处理8-12min后;
(3)真空浸渍：将浸渍液添加到真空浸渍罐中，然后将步骤(2)处理后的木材立即放入真空浸渍罐中，在80-90℃下处理40-50min，然后取出，快速进行烘干;所述浸渍液按重量份计由以下成分制成：二羟甲基乙烯脲6-8、1,2,3,4-四羧酸丁烷4-6，衣康酸0.15-0.18、改性纳米二氧化硅5-7、乙醇50-60、去离子水50-60;
(4)低温等离子体处理：将步骤(3)处理后的木材进行低温等离子体处理，处理气体为氨气，处理压力为102Pa，处理时间为3-5min;所述氨气中含有氯气。
进一步的，所述步骤(1)中采用砂纸对木材表面进行打磨具体为：分别依次采用400目、600目、1800目、2500目砂纸对木材表面进行打磨，每次打磨的时间为5-10min。
进一步的，所述步骤(2)中所述微波功率为800W，微波处理时间为10min。
进一步的，所述步骤(2)中以木材轴心转动，转动速度为120r/min。
进一步的，所述步骤(3)中真空浸渍罐中真空度为0.05MPa，浸渍液占真空浸渍罐体积的五分之三。
进一步的，所述步骤(3)中改性纳米二氧化硅制备方法为：
(1)将5重量份的鳞片石墨，130重量份的质量分数为10%的十二烷基磺酸钠溶液均匀混合，于65℃下搅拌4小时，然后进行过滤，真空干燥得到活化石墨烯;
(2)将0.4重量份的羟基乙酸溶于20重量份的去离子水中，随后加入10重量份的乙醇，再依次加入3重量份的活化石墨烯、0.2重量份的三羟基丙烷，混合均匀得到改性液;
(3)按10g：300mL的比例将纳米二氧化硅与步骤(2)制备的改性液均匀混合到一起，然后超声分散后，加热至90℃，保温2小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
进一步的，所述步骤(4)中氨气中含有其体积2.5%的氯气。
采用所述木材表面疏水处理方法处理后的木材，能够应用于茶几、桌椅的制备。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过采用不同目数的砂纸从小到大逐渐打磨木材表面，能够得到表面更加光滑的木材，同时，能够去除木材表面原有的凹孔和凸部，然后通过采用无水乙醇与清水分别对木材表面进行清洗，能够有效的对木材表面的污渍进行去除，然后通过对木材进行微波加热处理，能够有效的将木材内部的树脂进行融化，同时通过将木材以轴心低速转动，能够将木材内部融化的树脂均匀的积聚在木材层，然后再对木材进行真空浸渍处理，通过浸渍液中的二羟甲基乙烯脲、1,2,3,4-四羧酸丁烷、衣康酸协同作用，能够使得木材表层中的树脂与木材纤维结构相互交联，形成一层防护膜层，同时通过添加的改性纳米二氧化硅的作用，能够使得防护膜层更加致密，改性纳米二氧化硅能够在防护膜层中起到桥梁连接的作用，能够有效的结合树脂分子，同时能够与木材表层纤维结构以化学键牢牢结合，使得形成的防护膜层具有更好的牢度，由于形成的防护膜层表面不含羟基等活性基团，其疏水性得到显著的提高，同时，由于改性纳米二氧化硅和树脂的作用，能够有效的隔绝外界水分与木材纤维相接处，从而极大的提高了木材的耐腐蚀性能，最后经过低温等离子体处理，进一步的强化了木材表面防护膜层的耐老化性能，提高其使用寿命和防护效果。
具体实施方式
实施例1
一种木材表面疏水处理方法，包括以下步骤：
(1)预处理：采用砂纸对木材表面进行打磨，然后在采用无水乙醇对木材表面进行清洗，然后在采用去离子水对木材表面进行清洗，然后烘干;
(2)微波处理：对步骤(1)处理的木材进行微波加热处理，同时，以木材轴心进行转动，微波加热处理8min后;
(3)真空浸渍：将浸渍液添加到真空浸渍罐中，然后将步骤(2)处理后的木材立即放入真空浸渍罐中，在80℃下处理40min，然后取出，快速进行烘干;所述浸渍液按重量份计由以下成分制成：二羟甲基乙烯脲6、1,2,3,4-四羧酸丁烷4，衣康酸0.15、改性纳米二氧化硅5、乙醇50、去离子水50;
(4)低温等离子体处理：将步骤(3)处理后的木材进行低温等离子体处理，处理气体为氨气，处理压力为102Pa，处理时间为3min;所述氨气中含有氯气。
进一步的，所述步骤(1)中采用砂纸对木材表面进行打磨具体为：分别依次采用400目、600目、1800目、2500目砂纸对木材表面进行打磨，每次打磨的时间为5-10min。
进一步的，所述步骤(2)中所述微波功率为800W，微波处理时间为10min。
进一步的，所述步骤(2)中以木材轴心转动，转动速度为120r/min。
进一步的，所述步骤(3)中真空浸渍罐中真空度为0.05MPa，浸渍液占真空浸渍罐体积的五分之三。
进一步的，所述步骤(3)中改性纳米二氧化硅制备方法为：
(1)将5重量份的鳞片石墨，130重量份的质量分数为10%的十二烷基磺酸钠溶液均匀混合，于65℃下搅拌4小时，然后进行过滤，真空干燥得到活化石墨烯;
(2)将0.4重量份的羟基乙酸溶于20重量份的去离子水中，随后加入10重量份的乙醇，再依次加入3重量份的活化石墨烯、0.2重量份的三羟基丙烷，混合均匀得到改性液;
(3)按10g：300mL的比例将纳米二氧化硅与步骤(2)制备的改性液均匀混合到一起，然后超声分散后，加热至90℃，保温2小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
进一步的，所述步骤(4)中氨气中含有其体积2.5%的氯气。
实施例2
一种木材表面疏水处理方法，包括以下步骤：
(1)预处理：采用砂纸对木材表面进行打磨，然后在采用无水乙醇对木材表面进行清洗，然后在采用去离子水对木材表面进行清洗，然后烘干;
(2)微波处理：对步骤(1)处理的木材进行微波加热处理，同时，以木材轴心进行转动，微波加热处理12min后;
(3)真空浸渍：将浸渍液添加到真空浸渍罐中，然后将步骤(2)处理后的木材立即放入真空浸渍罐中，在90℃下处理50min，然后取出，快速进行烘干;所述浸渍液按重量份计由以下成分制成：二羟甲基乙烯脲8、1,2,3,4-四羧酸丁烷6，衣康酸0.18、改性纳米二氧化硅7、乙醇60、去离子水60;
(4)低温等离子体处理：将步骤(3)处理后的木材进行低温等离子体处理，处理气体为氨气，处理压力为102Pa，处理时间为5min;所述氨气中含有氯气。
进一步的，所述步骤(1)中采用砂纸对木材表面进行打磨具体为：分别依次采用400目、600目、1800目、2500目砂纸对木材表面进行打磨，每次打磨的时间为5-10min。
进一步的，所述步骤(2)中所述微波功率为800W，微波处理时间为10min。
进一步的，所述步骤(2)中以木材轴心转动，转动速度为120r/min。
进一步的，所述步骤(3)中真空浸渍罐中真空度为0.05MPa，浸渍液占真空浸渍罐体积的五分之三。
进一步的，所述步骤(3)中改性纳米二氧化硅制备方法为：
(1)将5重量份的鳞片石墨，130重量份的质量分数为10%的十二烷基磺酸钠溶液均匀混合，于65℃下搅拌4小时，然后进行过滤，真空干燥得到活化石墨烯;
(2)将0.4重量份的羟基乙酸溶于20重量份的去离子水中，随后加入10重量份的乙醇，再依次加入3重量份的活化石墨烯、0.2重量份的三羟基丙烷，混合均匀得到改性液;
(3)按10g：300mL的比例将纳米二氧化硅与步骤(2)制备的改性液均匀混合到一起，然后超声分散后，加热至90℃，保温2小时，然后进行过滤，采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
进一步的，所述步骤(4)中氨气中含有其体积2.5%的氯气。