[發明專利]一種變色木質材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910890091.3
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN110549442A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 余養倫;閆昊鵬;張耀明;于文吉
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院木材工業研究所
• 主分類號: B27K3/16
• 分類號: B27K3/16;B27K3/50;B27K5/02
• 代理公司: 11469 北京恩赫律師事務所
• 代理人: 劉守憲

1.一種變色木質材料的制備方法，其特征在于，包括：

步驟1：將植物多酚含量在0.3wt％以上的木材進行加工，得到多酚木質材料；

步驟2：采用滿細胞浸漬方法，將金屬鹽溶液導入到所述多酚木質材料的表面、細胞壁、細胞腔和/或細胞間隙中，所述金屬鹽與所述植物多酚在所述多酚木質材料的表面、細胞壁、細胞腔和/或細胞間隙中發生絡合反應，生成金屬鹽植物多酚絡合物，得到多酚金屬鹽木質材料；

步驟3：采用20-75℃氣干、窯干或網帶式干燥方法，將所述多酚金屬鹽木質材料的表面、細胞壁、細胞腔和/或細胞間隙中水分蒸發，使所述金屬鹽植物多酚絡合物吸附在木質材料的表面、細胞內壁、細胞外壁或固定在細胞壁中，得到變色木質材料。

2.根據權利要求1所述的變色木質材料的制備方法，其特征在于，所述木質材料進行加工處理包括機械加工得到原木、鋸材或單板；或經過復合加工得到膠合木、正交膠合木、單板層積材、集成材或膠合板；或經過重組加工得到多酚重組木。

3.根據權利要求1所述的變色木質材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，木質材料本身植物多酚含量小于0.3wt％時，通過以下步驟得到多酚木質材料：

11)將植物多酚溶解在水中，攪拌均勻后，形成植物多酚水溶液；

12)將上述木質材料浸漬于植物多酚水溶液中，采用滿細胞浸漬方法，將多酚溶液導入到所述木質材料的表面、細胞壁、細胞腔和/或細胞間隙中；

13)采用20-75℃氣干、窯干或網帶式干燥方法，將所述木質材料的表面、細胞壁、細胞腔和/或細胞間隙中水分蒸發，使所述植物多酚吸附在木質材料的表面、細胞內壁、細胞外壁或固定在細胞壁中。

4.根據權利要求3所述的變色木質材料的制備方法，其特征在于，所述植物多酚水溶液的濃度為1.0g/L～25.0g/L，平均分子量為170～50000，為1～40聚合體；所述木質材料在植物多酚水溶液中的浸漬時間為10min-48h，浸漬溫度為15-40℃，浸漬壓力為0.5-3.5MPa。

5.根據權利要求4所述的變色木質材料的制備方法，其特征在于，所述植物多酚為焦性末食子酸、末食子酸、單寧酸、水解單寧、縮合單寧的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的變色木質材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2為：

21)將金屬鹽溶解在水中，攪拌均勻后，形成金屬鹽水溶液；

22)把上述多酚木質材料浸漬于金屬鹽水溶液中，所述滿細胞浸漬方法的工藝參數：浸漬壓力為0.5-3.5MPa，浸漬溫度為15℃-45℃，浸漬時間10min-180天，浸漬后木質材料飽水密度大于等于1.0g/cm³。

7.根據權利要求1所述變色木質材料的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽水溶液的濃度為0.3g/L～30.0g/L，pH值為3.2-6.5。

8.根據權利要求1所述變色木質材料的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽為鐵鹽或鋁鹽，通過調整絡合條件調控木質材料顏色。

9.根據權利要求1所述的所述變色木質材料的制備方法，其特征在于，所述植物多酚通過氫鍵與木質材料中的纖維素或半纖維素結合，所述金屬鹽與植物多酚通過配位鍵結合，以絡合物的形式通過氫鍵固定在所述細胞壁中。

10.一種變色木質材料,其特征在于，所述變色木質材料含有質量比為0.3％-5.0％的植物多酚，同時含有質量比為0.1％-5.0％的金屬鹽，所述植物多酚和金屬鹽以絡合物形式吸附在木質材料的表面、細胞內壁、細胞外壁或通過氫鍵固定在細胞壁中。