一種環保型無機質復合木材的制備方法與流程
1.本發明涉及復合木材的制備方法，特別涉及一種環保型無機復合木材的制備方法。
背景技術：
2.無機質復合木材其加工性能與普通木材相同，對層積、膠合、涂飾無不良影響，其力學強度除韌性有所下降外，彎曲強度、剛度都有所增加，硬度、耐磨性明顯提高，具有優良的阻燃性和耐腐性，能最大限度的保留木材的環境學特性。今年來隨著無機材料特別是無機納米材料科學的研究發展，關于無機質復合木材的研究日漸增多。
3.四水八硼酸鈉是無毒、無臭的環保型無機木材改性劑，表現出優異的木材改性功能，但是由于其水溶性大、易吸潮的缺點，在使用過程中容易流失，導致其對木材的改性功能無法持久，而對于在戶外使用的木材防腐劑和防腐木材，其抗流失性是決定其使用年限長短的重要因素。因此，四水八硼酸鈉應用范圍只局限于室內低濕環境中，大大縮小了其使用范圍。發明專利一種木材阻燃劑及其制備方法和處理工藝(cn201010558421.8)公開了一種木材阻燃劑，它是由下述重量百分比的原料配制而成：二氧化硅溶膠40-60％和四水八硼酸鈉5-20％組成，這種阻燃劑通過真空加壓的方式浸入到木材中，可有效提高木材的阻燃性，但這種阻燃劑加工的木材其四水八硼酸鈉也容易向外流失，因此其防霉、防潮等耐久性能會相應變差，因此有必要對現有的無機質復合木材的制備方法做進一步的改進。
技術實現要素：
4.為克服上述現有技術中的不足，本發明的目的在于開發一種能有效防止木材中四水八硼酸鈉流失，可有效提高無機質復合木材耐久性能的環保型無機質復合木材的制備方法。一種環保型無機質復合木材的制備方法，其包括如下步驟：
5.1)將木材放置在真空加壓設備中進行抽真空處理，抽真空30-90分鐘，真空度保持0.095mpa；
6.2)向真空加壓設備中注入四水八硼酸鈉溶液，將木材浸泡在四水八硼酸鈉溶液中進行加壓處理，浸注木材；
7.3)從真空加壓設備中取出木材進行烘干處理；
8.4)將烘干后木材放入真空加壓設備中進行抽真空處理，抽真空30-90分鐘，真空度保持0.095mpa，向真空加壓設備中注入二氧化硅溶液，進行加壓處理，浸注木材；
9.5)從真空加壓設備中取出木材進行烘干處理，這樣完成環保型無機質復合木材的制備。優選的，步驟2)中，木材在四水八硼酸鈉溶液中先常壓浸注30分鐘，然后再加壓至1mpa，浸注時間1小時。
10.優選的，步驟4)中，木材在二氧化硅溶液中先常壓浸注30分鐘，然后再加壓至1mpa，浸注時間1小時。
11.優選的，步驟2)中四水八硼酸鈉溶液濃度為5％-25％。
12.優選的，步驟4)中二氧化硅溶液濃度為5％-10％。
13.優選的，步驟3)中木材烘干溫度為100-120
°
，烘干時間10-15小時。
14.優選的，步驟5)中木材烘干溫度為100-120
°
，烘干時間10-15小時。
15.上述技術方案具有如下有益效果：該環保型無機質復合木材的制備方法采用兩次浸注的方式，分別向木材中浸注四水八硼酸鈉溶液和二氧化硅溶液，利用二氧化硅溶膠具有強滲透性的特性，將四水八硼酸鈉與二氧化硅溶膠進行復配，改善了四水八硼酸鈉的抗流失性能，從而實現木材改性的耐久化。該方法具有工藝簡單、價格經濟、無毒環保的優點。
附圖說明
16.圖1為本發明實施例與對照樣針對藍變菌的防治效力對比圖。
17.圖2為本發明實施例與對照樣針對木霉的防治效力對比圖。
18.圖3為本發明實施例與對照樣針對桔青霉的防治效力對比圖。
19.圖4為本發明實施例與對照樣針對黑曲霉防治效力對比圖。
20.圖5為對照樣蟻蛀前后對比圖。
21.圖6為本發明實施例制備木材蟻蛀前后對比圖。
22.圖7為采用本發明實施例處理木材與對照樣吸濕率的對比圖。
23.圖8為采用本發明實施例處理木材與對照樣抗浸提值的對比圖。
具體實施方式
24.以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
25.現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的范例；相反，提供這些實施方式使得本發明將更加全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節從而給出對本發明的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員將意識到，可以實踐本發明的技術方案而省略所述特定細節中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、裝置、步驟等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知技術方案以避免喧賓奪主而使得本發明的各方面變得模糊。
26.實施例一
27.本專利公開了一種環保型無機質復合木材的制備方法，其包括如下步驟：
28.首先將木材放置在真空加壓設備中進行抽真空處理，抽真空30-90分鐘，真空度保持0.095mpa；然后向真空加壓設備中注入四水八硼酸鈉溶液，將木材浸泡在四水八硼酸鈉溶液中進行加壓處理，浸注木材，木材在四水八硼酸鈉溶液中先常壓浸注30分鐘，然后再加壓至1mpa，浸注時間1小時；接著將木材從真空加壓設備中取出木材進行烘干處理；木材烘干溫度為100-120
°
，烘干時間10-15小時。烘干處理完成后可檢測木材中四水八硼酸鈉的吸入量。吸入量的多少與四水八硼酸鈉溶液的濃度有一定關系，通常四水八硼酸鈉溶液濃度為5％-25％。
29.接著將烘干后的木材再放入真空加壓設備中進行抽真空處理，抽真空30-90分鐘，
真空度保持0.095mpa，向真空加壓設備中注入二氧化硅溶液，進行加壓處理，浸注木材，木材在二氧化硅溶液中先常壓浸注30分鐘，然后再加壓至1mpa，浸注時間1小時，二氧化硅溶液濃度為5％-10％。從真空加壓設備中取出木材進行烘干處理，木材烘干溫度為100-120
°
，烘干時間10-15小時這樣完成環保型無機質復合木材的制備。
30.該環保型無機質復合木材的制備方法采用兩次浸注的方式，分別向木材中浸注四水八硼酸鈉溶液和二氧化硅溶液，利用二氧化硅溶膠具有強滲透性的特性，將四水八硼酸鈉與二氧化硅溶膠進行復配，改善了四水八硼酸鈉的抗流失性能，從而實現木材改性的耐久化。該方法具有工藝簡單、價格經濟、無毒環保的優點。
31.性能測試：
32.1)木材防霉性
33.根據gb/t 18261-2000標準試驗方法，研究其防霉效力。研究表明：四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠復合防霉劑對霉菌(木霉、黑曲霉、桔青霉)和藍變菌(可可球二孢)的防治效力均達到100％，防霉效果非常顯著。具體效果可參照圖1至圖4所示，對照樣為只采用單一四水八硼酸鈉所制備的木材，處理樣為采用本專利方法四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠復合制備的木材。經測試，采用本發明技術方案制備的木材防霉性能優越，具體測試結果如表1所示。
34.表1.四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠/木材的防霉性能
[0035][0036]
2)木材防蟲性
[0037]
如圖5、6所示，根據gb/t 18260-2000測試四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠/木材的防蟲蛀性能。對照樣為只采用單一四水八硼酸鈉所制備的木材，處理樣為采用本專利方法四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠復合制備的木材。研究結果表明：經四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠復合防蟲劑(處理濃度5％、10％、15％和25％)處理的試樣在測試結束后白蟻全部死亡，試樣完好無損，蟻蛀等級均為0，試樣完好率均為100％。四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠復合防蟲劑可以有效抵抗白蟻的侵害，抗蟻蛀性等級屬于強抗。
[0038]
3)木材防潮性能測試
[0039]
如圖7所示，根據gb/t 18260-2000測試四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠/木材的防潮性能。研究結果表明：單一四水八硼酸鈉處理材(5％、15％和25％)的吸濕率分別是12.13％、14.66％與15.12％，而通過與二氧化硅溶膠二次復合處理之后，吸濕率為9.02％、11.29％和11.77％，基本接近于未處理材的吸濕率10.44％。
[0040]
4)木材抗流失性
[0041]
如圖8所示，研究結果表明：單一四水八硼酸鈉處理材在5個處理濃度下，抗浸提值都小于4％，甚至為負數，說明其抗流失性能很差。通過與二氧化硅溶膠的復合處理之后，所得到的處理材抗浸提值分別達到了88.58％、81.14％、72.24％、71.06％和60.64％，抗流失性能明顯改善。
[0042]
通過上述研究表明：利用四水八硼酸鈉與二氧化硅溶膠，采用特定處理工藝對木
材進行二次加壓浸注處理，制得環保型無機質復合木材——四水八硼酸鈉/二氧化硅溶膠/木材具有良好的防霉、防蛀、防潮和阻燃性能；同時具有較好抗流失性能，保證了木材改性效果的持久保持，從不同的方面提升了木材耐久性能。
[0043]
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
