[發明專利]超高強度木材及其制備方法

有效

• 申請號: 202210287174.5
• 申請日: 2022-03-22
• 公開（公告）號: CN114633330B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 李改云;郭登康;傅峰;儲富祥;楊昇;耿奧博
• 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: B27K3/02
• 分類號: B27K3/02;B27K3/08;B27K3/50;B27K5/00;B27M1/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷

1.一種超高強度木材的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)對軟化處理后的木材進行熱壓處理，控制木材的壓縮比為10％-50％，再進行第一干燥；

(2)將步驟(1)所得木材浸漬增強劑后，進行固化，再進行第二干燥得到超高強木材。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其中，熱壓處理后，木材孔隙率降低30％-5％；和/或

熱壓處理后的木材包括高密度層和低密度層，優選地，高密度層密度范圍為0.7-1.2g/cm³，低密度層密度范圍為0.3-0.7g/cm³。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其中，

軟化處理條件包括：將木材置于水中浸泡2-24h；和/或

熱壓處理條件包括：熱壓溫度為120-180℃，熱壓時間6-24h；和/或

第一干燥后的木材含水率在5重量％以下。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的制備方法，其中，

增強劑浸漬過程包括：真空浸漬后再進行加壓浸漬；優選地，真空浸漬條件包括：壓力為-0.05MPa～-0.1MPa浸漬時間為0.5-2h；和/或

加壓浸漬條件包括：壓力為0.5-1.5MPa浸漬時間為4-24h。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的制備方法，其中，

固化條件包括：在60-140℃下加熱6-24h；

優選在60℃-80℃下加熱6h-12h，再在120℃-140℃下加熱8-12h；和/或

第二干燥后的木材含水率在12重量％以下；和/或

第一干燥、第二干燥條件各自獨立地包括：干燥溫度為60-105℃，干燥時間為6-24h。

6.根據權利要求1-5中任意一項所述的制備方法，其中，

所述增強劑選自環氧類增強劑和/或乙烯類增強劑；

優選地，所述環氧類增強劑包括低粘度環氧組分和固化劑；

優選地，固化劑用量為低粘度環氧組分重量的10％-100％；

優選地，所述低粘度環氧組分粘度為1-50mPa·s；更優選地，所述低粘度環氧組分選自1，4-丁二醇二縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚和雙酚A環氧樹脂中的至少一種；

所述固化劑選自鄰苯二甲酸酐、六氫苯二甲酸酐、四氫苯二酸酐、甲基六氫苯二酸酐、戊二酸酐、納迪克酸酐、甲基納迪克酸酐、桐油酸酐、間苯二胺、二氨基二苯基甲烷、異佛爾酮二胺和二氨基二苯砜中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其中，所述環氧類增強劑還包括促進劑和第一有機溶劑中的一種或兩種；

促進劑用量為低粘度環氧組分重量的1％-5％；

第一有機溶劑用量為低粘度環氧組分與固化劑總質量的0％-30％；

所述促進劑選自2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、2-甲基咪唑、甲基咪唑和三乙醇胺中的至少一種；

所述第一有機溶劑選自無水乙醇、丙酮和四氫呋喃中的至少一種。

8.根據權利要求1-6中任意一項所述的制備方法，其中，

所述乙烯類增強劑包括乙烯類單體和引發劑；

優選地，引發劑用量為乙烯類單體質量的0.5％-2％；

所述乙烯類單體選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯氰、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酰胺、異丁基乙烯醚、烯丙基氯和對氯苯乙烯單體中的至少一種；

所述引發劑選自偶氮二異丁氰和/或過氧化苯甲酰。