[發明專利]一種超疏水木材的生產方法

在審

• 申請號: 202010132189.5
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111185977A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 蔣應梯;莊曉偉;潘炘;王進;于海霞;張文福
• 申請（專利權）人: 浙江省林業科學研究院
• 主分類號: B27K3/12
• 分類號: B27K3/12;B27K3/50;B27K3/52;B27K3/00;B27K5/00;B27K5/04;B27K3/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發明公開了一種超疏水木材的生產方法，包括以下步驟：（1）將木材干燥后按所需規格切割成板材；（2）取聚二甲基硅氧烷和硅橡膠混合得到木材表面浸涂液；（3）取不同粒徑的單分散納米二氧化硅微球，分別分散于乙醇中，制得不同混合液，將混合液和木材表面浸涂液依次均勻涂覆在木材表面，得到超疏水表面；（4）將木材進行熱壓處理，真空干燥即可。本發明方法工藝簡單，對設備要求低，易操作，工藝流程短，節約能源，可以實現木材大面積超疏水表面的制備，適合工業化生產，能有效延長木材的使用壽命，緩解木材供需矛盾，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于林產化工技術領域，尤其涉及一種超疏水木材的生產方法。

背景技術

木材是天然可再生資源，易于加工，具有良好的力學特性，在社會經濟建設與人類基本生活環境中發揮重要作用。木材主要由纖維素、半纖維素、木質素組成，纖維素和半纖維素含有大量的親水性基團，使木材表現出極強的吸濕吸水性。木材吸收水分以后，易導致尺寸變形，腐朽變色，甚至降解，嚴重影響使用范圍與使用壽命。對木材進行疏水處理，使木材不易出現積水、積雪流體的粘滯等現象，從而提高其穩定性，擴展其在多領域的應用，顯著地提高產品的附加值，具有重要的意義。

目前常用的提高木材疏水性能的改性方法有：溶膠凝膠法、氣相沉淀法、自組裝法、光刻工藝、等離子法和電化學沉積法等。但這些方法受到特殊的加工設備和繁瑣工藝流程的限制，不適合大規模生產，且制備的超疏水涂層容易遭到破壞。因此，尋找大規模生產穩定耐久的超疏水表面至關重要。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種超疏水木材的生產方法。

為了實現上述的目的，本發明提供以下技術方案：

一種超疏水木材的生產方法，包括以下步驟：

（1）將木材干燥至含水量為5-10%，按所需規格切割成板材后將木材表面理凈，得到預處理木材備用；

（2）取聚二甲基硅氧烷和硅橡膠按質量比10：（1-1.5）混合后攪拌均勻，靜置至氣泡消失，得到木材表面浸涂液備用；

（3）取粒徑為100-200nm和300-500nm的單分散納米二氧化硅微球，分別分散于乙醇中，制得固液比為2-2.5mg/mL的混合液A和2.5-3mg/mL的混合液B，將混合液B、混合液A和步驟2所得木材表面浸涂液依次均勻涂覆在木材表面，得到超疏水表面；

（4）將上述所得經過疏水處理后的木材進行熱壓處理，使木材表面密實化，最后在90-100℃下真空干燥2-4小時即可。

進一步的，所述步驟1中木材表面理凈的方法為：對木板材表面以150-200目砂紙進行砂光，清除表面木屑和灰塵，并用高壓空氣吹凈。

進一步的，所述步驟3中100-200nm的單分散納米二氧化硅微球的制備方法為：將無水乙醇、正硅酸乙酯、去離子水按體積比（18-20）：（1-2）：（10-15）混合攪拌成均勻溶液，再向其中緩慢加入質量分數為25-30%的氨水，其用量為正硅酸乙酯體積的20-40%，并于50-60℃恒溫攪拌4-6小時后得到二氧化硅微球溶膠，再經醇洗離心分離得到粒徑為100-200nm的單分散納米二氧化硅微球。

進一步的，所述步驟3中300-500nm的單分散納米二氧化硅微球的制備方法為：將無水乙醇、正硅酸乙酯、去離子水按體積比（18-20）：（1-2）：（10-15）混合攪拌成均勻溶液，再向其中緩慢加入質量分數為25-30%的氨水，其用量為正硅酸乙酯體積的50-80%，并于30-35℃恒溫攪拌4-6小時后得到二氧化硅微球溶膠，再經醇洗離心分離得到粒徑為300-500nm的單分散納米二氧化硅微球。