[發明專利]激光燒蝕制備自清潔實木地板的加工方法

無效

• 申請號: 201210026884.9
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102581904A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 胡云楚;梁金;吳義強;陶濤
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: B27M1/08
• 分類號: B27M1/08;B27M3/04
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 謝德珍

技術領域

本發明涉及一種具有疏水疏油自清潔效果的實木地板及其制造方法，具體為激光燒蝕制備自清潔實木地板的加工方法。

背景技術

自然界有很多動植物體表面具有超疏水和自清潔的特性，例如荷葉為代表的植物葉，水蠅的毛腿等。其中最典型的應屬荷葉表面，荷葉表面的水珠基本呈圓球形，這些水珠不能穩定地停留在荷葉表面，荷葉只需傾斜一個很小的角度，水珠便會從荷葉表面滾落，水珠滾落的同時把荷葉表面的灰塵等污染物帶走，荷葉表面的這種自清潔現象稱為荷葉效應。

受荷葉效應的啟發，近年來，具有超疏水性能（與水接觸角在150°以上、滾動角小于10°的表面）的仿生自清潔表面受到了人們的極大關注。超疏水表面由于具有防水、防污、防腐蝕、自清潔等特性，在科學研究、工農業生產以及日常生活中都具有廣闊的應用前景。

實木地板是天然木材經烘干、加工、上漆后形成的地面裝飾材料。它呈現出天然的原木紋理和色彩圖案，給人以自然、柔和、富有親和力的質感，同時由于它冬暖夏涼、觸感好、使用安全的特性使其成為臥室、客廳、書房及學校、辦公場所等地面裝修的理想材料。實木地板在人們的日常生活中已經日益普遍，但由于木材具有較強的吸濕性，吸濕后膨脹可能引起木地板變形或開裂，另外在干濕交替的環境中使用時容易發生腐朽，因此，木地板具有怕水怕潮等特性，給日常使用和護理帶來不便。

目前，已有少量關于超疏水性木材的報道。

中國專利CN101870130A公布了一種超疏水性木材的制備方法，將木材在pH值為9～13.5溫度為10°C～80°C的甲基硅酸鉀溶液中浸沒5h～30h，然后向甲基硅酸鉀水溶液中通入二氧化碳氣體，當甲基硅酸鉀水溶液的pH值為7～8.8時停止通入二氧化碳氣體，甲基硅酸鉀與二氧化碳在木材表面原位反應，生成低表面能的硅烷，在木材表面形成一層超疏水層，干燥，即可得到超疏水性木材。

又有專利CN101234498A制備超疏水性木材的方法是，把木材和超疏水性物質蜂蠟加入到模具中，加熱到80°C～100°C使蜂蠟熔化，并施以1MPa～50MPa壓力使蜂蠟進入到木材表面的微孔，冷卻后刮掉表面的蜂蠟，得到超疏水性木材。

相關報道都是在木材本體表面構建納微粗糙結構或修飾低表面能物質或兩者共同作用得到超疏水性木材，目前國內外尚未見在涂覆油漆的木地板表面通過激光燒蝕加工方法制備自清潔實木地板的報道。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供激光燒蝕制備自清潔實木地板的加工方法，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

激光燒蝕制備自清潔實木地板的加工方法，包括以下步驟：

第一步：在木地板上通過激光燒蝕形成尖錐形或柱形突起，納微復合的粗糙結構表面；

第二步：所述的納微復合結構通過調節輸出波長為400-800nm的飛秒激光，將樣品置于空氣或真空環境下進行表面微造型，通過激光能量，激光作用脈沖次數，光斑直徑，掃描速度的適當調節可以在樣品表面獲得具有納微復合的錐形或柱形突起微結構，即在較大的微米亞微米突起上形成較小的納米突起。

有益效果

本發明方法操作工藝簡單，可控性和重復性好，為自清潔實木地板的工業化提供了一種簡單，有效的途徑，具有廣泛的應用價值和廣闊的市場前景。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。

實施例1

本實施方式的一種具有自清潔功能的實木地板的制備方法按以下步驟進行：第一步采用波長為800nm的飛秒激光，對實木地板表面進行單尺度微造型，調節150微焦的較大飛秒激光能量，激光兩次脈沖作用，得到柱狀周期性規則排列的微突，柱狀突起的底部直徑在300～500納米，高度約為60～180納米，尺度均在亞微米到納米級。第二步在第一步得到的微結構表面進行，采用波長為400nm的飛秒激光，50微焦的較小激光能量，激光單次脈沖作用，得到的微結構突起呈周期性規則排列的納微復合柱狀突起，略大突起的尺度為300～500nm的亞微米級，其上略小的突起為40～80nm的納米級。

實施例2