[發明專利]一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝

有效

• 申請號: 201710349138.6
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107030826B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 吳金存
• 申請（專利權）人: 安徽省舒城華竹實業有限公司
• 主分類號: B27M1/08
• 分類號: B27M1/08;B27K9/00;B27K3/52;B27K5/00;B27M1/06
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

本發明公開了一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝，包括以下步驟：（1）選用三年以上的青壯竹子，經截取、破片、去竹節、去青層、去黃層，接著投入100?120℃的復合醇溶液中，恒溫浸泡處理5?10h，然后經一次干燥處理，使含水率≤10%；（2）將竹材浸入溶膠中，微波浸漬處理1?5h后取出，室溫陳化10?50h；（3）陳化后的竹材投入無水乙醇中置換處理，使材料的含水量≤5%；（4）接著投入疏水溶劑中浸泡處理15?30h，然后再次投入無水乙醇中置換處理；使材料含水量≤1%；（5）將材料經二次干燥處理，處理結束后的進行炭化處理，炭化結束后取出，材料經冷卻、清理、拋光處理后即得所述的炭化竹。

技術領域

本發明涉及炭化竹制備技術領域，尤其涉及一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝。

背景技術

炭化木是一種性能比較優良、顏色美觀且環境友好的木材產品，可廣泛應用于裝修、地板、家具及園林景觀中，深受廣大消費者的青睞。由于世界范圍內木材資源日益緊張，竹材是目前公認代替木材資源唯一的綠色材料，研究者開始積極探索新型的炭化竹木材料。

由于竹材在結構上較之木材更為疏松，強度更低，經高溫炭化處理后密度、力學強度下降，在生產或使用過程中可能斷裂 ，使用價值較低，且材料本身的阻燃性、尺寸穩定性、耐腐蝕性等并未得到較為明顯的改善。

發明內容

本發明為了彌補已有技術的缺陷，提供一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝，包括以下步驟：

（1）選用三年以上的青壯竹子，經截取、破片、去竹節、去青層、去黃層，所得竹材投入復合醇溶液中，將體系加熱至100-120℃，恒溫浸泡處理5-10h后取出，經一次干燥處理，竹材含水率≤10%；

（2）將步驟（1）得到的竹材浸入溶膠中，微波浸漬處理1-5h后取出，室溫陳化10-50h；

（3）將步驟（2）所得材料投入無水乙醇中置換處理，使材料的含水量≤5%；

（4）接著將材料投入疏水溶劑中浸泡處理15-30h，然后再次投入無水乙醇中置換處理；使材料含水量≤1%；

（5）置換處理后的材料經二次干燥處理，處理結束后的進行炭化處理，炭化結束后取出，材料經冷卻、清理、拋光處理后即得所述的炭化竹。

所述的復合醇溶液是由1，2-丁二醇與金屬鹽、冰醋酸按10:1:0.1的重量比配制而成。

所述的金屬鹽為堿金屬或堿土金屬的氯化鹽、硝酸鹽中的一種。

所述的一次干燥處理為熱風干燥，溫度為65-85℃。

所述的溶膠為硅溶膠、鋁溶膠、鈦溶膠、鋅溶膠中的一種。

所述的疏水溶劑是由疏水化試劑與無水乙醇按照1:0.001-0.01的體積比配制而成。

所述的二次干燥是以超臨界二氧化碳為干燥介質，醇溶劑為輔助介質實現的。

所述的炭化處理是將材料在180-350℃的真空條件下處理0.5-2h。

本發明采用高沸點醇/金屬鹽/冰醋酸溶劑對竹材進行預處理 ，處理后的竹材更容易滲透浸入溶膠，且竹材內部留著的金屬鹽可有效的提高竹材炭化固著率；浸漬溶膠后的材料再經過溶膠-凝膠化工藝實現納米粒子的固著，再經疏水、超臨界干燥處理后得到氣凝膠材料增強的竹材，最后將符合竹材進行真空炭化處理得到炭化竹，制得的炭化竹具有極佳的抗沖擊韌性，抗老化性、耐熱性以及吸濕性、防水性等明顯改善，可用做高檔家具、室內裝修材料。

具體實施方式

一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝，包括以下步驟：