一种具有导电导热性能的速生材的加工方法与流程

文档序号:12441017阅读:406来源:国知局

本发明涉及一种速生材功能性加工领域,特别涉及一种将速生材原位密实及具有导电导热的加工方法。



背景技术:

速生材树种是指生长快、成材早、轮伐期短的树木品种,我国常见的有杨树、桉树、松树、柳树等。由这些速生树种制成的木材叫速生材,速生材最大的问题是材质疏松,空隙度大,密度低,因此力学和机械强度都低,不耐磨,易吸湿,因此,速生材一直以来主要都是做人造板,造纸、做包装材料,建筑模板等,而较少做家具,尤其是高档家具。但是,速生材一般色泽比较浅,容易做成各种涂装色彩,而且变形小,干燥容易,重量轻,尺寸稳定性比较好,收缩小,吸音效果好,弹性好,易于加工。

随着我国经济的发展,对木材的需求越来越大。所以,我们需要找到一种弥补速生材短处,增强长处的加工方法。其中,密实技术能够很好的提高材料的力学和机械性能,常用的密实技术,有沿木材横纹方向进行径向或弦向压缩密实,但该技术处理后的木材压缩变形不稳定,容易变形回复。所以更多的采用浸渍密实。

同时,木材是一种主要以纤维素及半纤维素为主的多孔型高分子的碳水化合物。在常态下,木材中含有10%以上的结合水,具有隔热及不导电的特性。随着社会的进步,需要扩展木材的功能化改性,赋予木材新的功能,进一步提高木材附加值。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种加工方法,将速生材进行原位密实化处理,同时在加密过程中,对其进行功能化改性,制备出具有导电、导热的功能性复合木材。

为了达到上述目的,提供以下技术方案:

一种具有导电导热性能的速生材的加工方法,包括以下步骤:

(2)将速生材放入改性纳米溶液中浸渍45-50h后,密封于真空加压罐中,抽真空至压力为0.1-0.2Mpa后加入改性纳米溶液,然后加压至15-30Mpa保持110-130min后泄压;

(3)再次抽真空为0.1-0.2Mpa保持50-70min,然后加压15-30Mpa保持80-90min,在高压下同时对溶液加热至80-90℃,保温30-60min后泄压,然后在100-120℃下,通入惰性气体进行干燥,得到半成品;

(4)将所述的半成品表面印刷导电、导热油墨,得到改性材料。

上述方法中,在步骤(2)之前,所述方法还包括步骤:

(1)将速生材的表面整平,使放入改性纳米溶液中的速生材具有平整的表面。

上述方法中,所述的改性纳米溶液的成分包括纳米材料、改性剂和水,质量比为15-17:4-5:78-81。

上述方法中,所述纳米材料为纳米金属或者纳米氧化物,所述纳米金属为锌或钛,所述纳米氧化物为氧化锌或氧化钛。

上述方法中,所述的改性剂的化学式为RCOOM,R为烃基,M为金属原子,M为钠、钾、铵中的一种。

上述方法中,所述的惰性气体为二氧化碳或者氮气。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

本发明的加工方法,对木材无压缩属于原位密实,工艺简单易操作,与未处理木材对比可以提高发明方法处理后的木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度,处理后的木材具有导电导热功能。

附图说明:

图1为具有导电导热性能的速生材的加工方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种具有导电导热性能的速生材的加工方法,包括以下步骤:

(1)将速生材放入改性纳米溶液中浸渍45h后,密封于真空加压罐中,抽真空至压力为0.1Mpa后加入改性纳米溶液,然后加压至15Mpa保持110min后泄压;

(2)再次抽真空为0.2Mpa保持70min,然后加压30Mpa保持90min,在高压下同时对溶液加热至90℃,保温30min后泄压,然后在100℃下,通入二氧化碳进行干燥,得到半成品;

(3)将所述的半成品表面印刷导电、导热油墨得到改性材料。

所述的改性纳米溶液包括纳米材料、改性剂和水,其中,纳米材料为纳米锌,改性剂的化学式为RCOOM,R为烃基,M为钠,质量比纳米材料:改性剂:水=15:5:80。

通过该方法处理后得到改性材料具有导电导热性能,且木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度与未处理木材对比分别提高71.1%,22%,36.9%。

实施例2

一种具有导电导热性能的速生材的加工方法,包括以下步骤:

(1)将速生材的表面整平。

(2)将速生材放入改性纳米溶液中浸渍50h后,密封于真空加压罐中,抽真空至压力为0.2Mpa后加入改性纳米溶液,然后加压至30Mpa保持130min后泄压;

(3)再次抽真空为0.1Mpa保持50min,然后加压15Mpa保持80min,在高压下同时对溶液加热至80℃,保温60min后泄压,然后在120℃下,通入氮气进行干燥,得到半成品;

(4)将所述的半成品表面喷涂涂料,得到改性材料。

所述的改性纳米溶液包括纳米材料、改性剂和水,其中,纳米材料为纳米锌,改性剂的化学式为RCOOM,R为烃基,M为钾,质量比纳米材料:改性剂:水=17:5:78。

通过该方法处理后得到改性材料具有导电导热性能,且木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度与未处理木材对比分别提高72%,22%,37%。

实施例3

一种具有导电导热性能的速生材的加工方法,包括以下步骤:

(1)将速生材的表面整平。

(2)将速生材放入改性纳米溶液中浸渍48h后,密封于真空加压罐中,抽真空至压力为0.2Mpa后加入改性纳米溶液,然后加压至20Mpa保持120min后泄压;

(3)再次抽真空为0.1Mpa保持60min,然后加压25Mpa保持85min,在高压下同时对溶液加热至85℃,保温40min后泄压,然后在110℃下,通入二氧化碳进行干燥,得到半成品;

(4)将所述的半成品表面印刷导电、导热油墨得到改性材料。

所述的改性纳米溶液包括纳米材料、改性剂和水,其中,纳米材料为纳米锌,改性剂的化学式为RCOOM,R为烃基,M为铵,质量比纳米材料:改性剂:水=15:4:81。

通过该方法处理后得到改性材料具有导电导热性能,且木材密度、抗弯弹性模量及表面硬度与未处理木材对比分别提高71.9%,21.2%,36.9%。

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