[發明專利]一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備方法、裝置及產品

有效

• 申請號: 201811486120.1
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109483677B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 楊蕊;賈向東;連海蘭;洪樞;徐真;梅長彤;賈翀;付可心;甘露;韓景泉;梁星宇
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B27K3/32
• 分類號: B27K3/32;B27K5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備裝置，其特征在于，包括入口（1）、預處理池（2）、干燥室（3）、去離子水儲備箱（4）、第一加熱器（5）、真空反應室（8）、二甲基二氯硅烷氣體儲存箱（14）、成品室（16）和出口（17），所述預處理池（2）一端通過入口（1）與外界連通，預處理池（2）另一端通過干燥室（3）連通真空反應室（8），干燥室（3）還與成品室（16）相互連通并通過出口（17）連通至外界，預處理池（2）內放有亞硫酸氫鈉和稀硫酸，木材試件從入口（1）進入至預處理池（2）中進行預處理后進入干燥室（3）進行干燥，通過真空反應室（8）對木材進行抽真空處理，去離子水儲備箱（4）內存儲去離子水并通過內置的第一加熱器（5）進行水加熱至產生水蒸氣，去離子水儲備箱（4）通過第一閥門（7）的開閉實現與真空反應室（8）的連通或隔斷，二甲基二氯硅烷氣體儲存箱（14）通過第二閥門（11）的開閉實現與真空反應室（8）的連通或隔斷。

2.根據權利要求1所述的一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備裝置，其特征在于，還包括第一加熱開關（6）、壓力表（9）、真空泵開關（10）、第二加熱開關（12）、第二加熱器（13）和溫度顯示器（15），所述第一加熱開關（6）與去離子水儲備箱（4）內的第一加熱器（5）電聯并控制第一加熱器（5）的啟閉，用于加熱去離子水儲備箱（4）中的去離子水至產生水蒸氣，真空泵開關（10）控制真空反應室（8）內的真空度并通過壓力表（9）顯示真空反應室（8）中的真空度，第二加熱開關（12）與二甲基二氯硅烷氣體儲存箱（14）內的第二加熱器（13）電聯并控制二甲基二氯硅烷氣體儲存箱（14）中的氣體加熱，去離子水儲備箱（4）內和二甲基二氯硅烷氣體儲存箱（14）內分別設置溫度顯示器（15），第一加熱器（5）和第二加熱器（13）分別為具有多種溫度的水浴鍋。

3.一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備方法，其特征在于，采用權利要求1或2所述具有高耐磨性的超疏水木材的制備裝置，包括以下步驟：

步驟一、將木材樣品浸泡在稀硫酸中，再加入亞硫酸氫鈉，并進行水浴加熱，所述稀硫酸溶液濃度為0.3-0.5%（v/v），稀硫酸溶液質量與木材樣品質量比為7：1-9：1，亞硫酸氫鈉用量為樣品質量的8-11%；

步驟二、經步驟一得到的樣品冷卻后再進行干燥；

步驟三、將步驟二中干燥好的木材樣品抽真空并保持負壓狀態；

步驟四、向步驟三得到的樣品通入水蒸氣，保持一定時間；

步驟五、向樣品通入二甲基二氯硅烷氣體，并保持一定時間；

步驟六、將步驟五處理完的樣品干燥，得到超疏水木材。

4.根據權利要求3所述的一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備方法，其特征在于，步驟一中，水浴加熱溫度為90-100℃，加熱時間為20-30?min。

5.根據權利要求3所述的一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備方法，其特征在于，步驟二中，干燥溫度為103±2℃，干燥時間為2-3?h。

6.根據權利要求3所述的一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備方法，其特征在于，步驟三中，真空度為70-90?kPa，保持負壓狀態時間為10-20?min。

7.根據權利要求3所述的一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備方法，其特征在于，步驟四中，將蒸餾水加熱至60-65℃產生水蒸汽，再向步驟三得到的樣品通入水蒸氣，通入水蒸氣時間為10-15?min。

8.根據權利要求3所述的一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備方法，其特征在于，步驟五中，將二甲基二氯硅烷加熱至30-70℃，向樣品中通入二甲基二氯硅烷氣體的保持時間為0.5-1.5?h。

9.根據權利要求3所述的一種具有高耐磨性的超疏水木材的制備方法，其特征在于，步驟六中，干燥時間為2-3?h，干燥溫度為103±2℃。

10.一種具有高耐磨性的超疏水木材，其特征在于，采用權利要求3-9任一所述的制備方法制備得到，所述超疏水木材的靜態水接觸角為150o～157o，滾動角小于10℃。