專利名稱：一種超疏水木材及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種超疏水木材，本發明還涉及該超疏水木材的制備 方法。
技術背景受荷葉效應的啟發，具有超疏水表面的固體材料(材料表面與水的接觸角大于150° ，并且水滴在表面上有較小的滾動角)引起了廣 泛的興趣。超疏水表面由于具有防水、防霧、抗氧化、自清潔等特點， 在科學研究和工農業生產以及日常生活中都具有廣泛的應用前景。例 如可應用于自清潔功能的建筑材料和外墻涂料、自清潔功能的紡織 品、液體的無損失輸送、防潮包裝材料、抑制凝血和血液污染的生物 醫用材料等。眾所周知，固體表面的潤濕性由表面的化學組成和表面粗糙度決 定。在光滑表面的接觸角最多只能提高到120'C。通過對荷葉等自然 界超疏水表面的研究發現，超疏水性質是由低表面能材料和表面粗糙 度共同決定的。因此，構建超疏水的表面需要將表面能和表面粗糙度 結合才能實現。目前，有很多方法被用來構建具有超疏水表面的固體 材料，如江雷等在《Angew. Chem. Int. Ed.》2004, 43， 4338-4341上報道了利用電紡技術制備類荷葉狀的超疏水表面，其接觸角為 160. 4±1. 2° ;金美花等在《Advanced Materials》2005， 17， 1977-1981上報道了利用氧化鋁為模板制備超疏水聚苯乙烯薄膜； Poncin-Epaillard 等在《Surface & Coatings Technology 》 2006， 200， 5296-5305上報道了利用等離子體技術制備透明的超疏水聚乙烯 薄膜，其接觸角達到170。；除了以上方法以外，還有溶膠-凝膠法、 氟化涂層法、化學氣相沉積法、電化學沉積法、聚電解質交替沉積法、 陽極氧化法、機械拉伸法等。然而，現有的這些方法要么使用昂貴的 材料，要么需要特殊的加工設備或復雜的工藝過程，難以產業化。因 此發明一種簡單而又易于產業化的技術制備超疏水表面是非常有必 要的，并形成超疏水木材。 發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種防腐性好的超疏水木材。 本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種簡單而又易于產 業化的超疏水木材的制備方法。為了解決上述技術問題，本發明提供的超疏水木材，木材本體的孔隙中充滿蜂蠟，該超疏水木材與水的接觸角在150-170°之間，水 滴在木材表面的滾動角小于10° 。本發明提供的超疏水木材的制備方法，制備步驟包括(1) 、將木材放入模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到模具中，并淹沒木材，然 后在壓力機上將模具中壓力升到1-50MPa，并升溫到80-100°C，保溫 0.5-20小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到105-110 °C取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木材。上述步驟1中所述的圓形鋼筒模具要求能承受卜50Mpa的壓力， 并與壓力機配套。上述步驟1中所述的木材是指各種規格的原木、圓木、實木板材、 木片、木纖維、刨花或木質人造板材。所述的模具為圓形鋼筒模具。采用上述技術方案的超疏水木材，性質穩定，在溫度范圍為0 — 60°C、相對濕度為20%-90%的環境中放置一年，超疏水性質沒有發生 變化，本發明提供的超疏水木材無味無毒，對環境友好，在液體無損 失輸送、防水防潮、電路板、地板、橋梁、室外建筑等領域有廣泛的 應用前景。本發明的超疏水木材的制備方法操作工藝簡單、重現性好、 無需任何昂貴設備、也不需要復雜的化學處理過程，具有很好的工業 化應用前景。綜上所述，本發明是一種防腐性好的超疏水木材，制備方法簡單 而又易于產業化。
具體實施例方式通過下面給出的本發明的具體實施例可以進一步清楚地理解本 發明，但下述實施例并不是對本發明的限定。 實施例1 :超疏水木材的制備方法，制備步驟包括(1) 、將原木放入圓形鋼筒模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到圓形鋼筒模具中，并淹沒 木材，然后在壓力機上將圓形鋼筒模具中壓力升到50MPa，并升溫到 80°C，保溫0.5小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到110°C取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充滿蜂蠟。該超疏水木材與水的接觸角在 150-170°之間，水滴在木材表面的滾動角小于10° 。圓形鋼筒模具要求能承受1-50Mpa的壓力，并與壓力機配套。實施例2 :超疏水木材的制備方法，制備步驟包括(1) 、將圓木放入圓形鋼筒模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到圓形鋼筒模具中，并淹沒 木材，然后在壓力機上將圓形鋼筒模具中壓力升到30MPa，并升溫到 IOO'C，保溫10小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到108'C取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充滿蜂蠟。該超疏水木材與水的接觸角在 150-170°之間，水滴在木材表面的滾動角小于10° 。圓形鋼筒模具要求能承受l-50Mpa的壓力，并與壓力機配套。 實施例3 :超疏水木材的制備方法，制備步驟包括(1) 、將實木板材放入圓形鋼筒模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到圓形鋼筒模具中，并淹沒 木材，然后在壓力機上將圓形鋼筒模具中壓力升到lMPa，并升溫到 90°C，保溫20小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到105°C取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充滿蜂蠟。該超疏水木材與水的接觸角在 150-170°之間，水滴在木材表面的滾動角小于10° 。圓形鋼筒模具要求能承受1-50Mpa的壓力，并與壓力機配套。 實施例4 :超疏水木材的制備方法，制備步驟包括(1) 、將木片放入圓形鋼筒模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到圓形鋼筒模具中，并淹沒 木材，然后在壓力機上將圓形鋼筒模具中壓力升到lOMPa，并升溫到 85°C，保溫15小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到109°C取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充滿蜂蠟。該超疏水木材與水的接觸角在 150-170°之間，水滴在木材表面的滾動角小于10° 。圓形鋼筒模具要求能承受l-50Mpa的壓力，并與壓力機配套。 實施例5 :超疏水木材的制備方法，制備步驟包括(1) 、將木纖維放入圓形鋼筒模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到圓形鋼筒模具中，并淹沒 木材，然后在壓力機上將圓形鋼筒模具中壓力升到40MPa，并升溫到 95°C，保溫5小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到106°C取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木材，超疏水木材的孔隙中充滿蜂蠟。該超疏水木材與水的接觸角在150-170°之間，水滴在木材表面的滾動角小于10° 。圓形錒筒模具要求能承受l-50Mpa的壓力，并與壓力機配套。 實施例6 :超疏水木材的制備方法，制備步驟包括(1) 、將刨花放入圓形鋼筒模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到圓形鋼筒模具中，并淹沒 木材，然后在壓力機上將圓形鋼筒模具中壓力升到25MPa，并升溫到 98°C，保溫18小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到ll(TC取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充滿蜂蠟。該超疏水木材與水的接觸角在 150-170°之間，水滴在木材表面的滾動角小于10° 。圓形鋼筒模具要求能承受l-50Mpa的壓力，并與壓力機配套。 實施例7:超疏水木材的制備方法，制備步驟包括(1) 、將木質人造板材放入圓形鋼筒模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到圓形鋼筒模具中，并淹沒 木材，然后在壓力機上將圓形鋼筒模具中壓力升到45MPa，并升溫到 80°C，保溫1小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到105。C取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木 材，超疏水木材的孔隙中充滿蜂蠟。該超疏水木材與水的接觸角在 150-170°之間，水滴在木材表面的滾動角小于10° 。圓形鋼筒模具要求能承受l-50Mpa的壓力，并與壓力機配套。
權利要求
1、一種超疏水木材，包括木材本體，其特征是所述的木材本體的孔隙中充滿蜂蠟。
2、 制備如權利要求1所述的超疏水木材的方法，其特征是制 備步驟包括(1) 、將木材放入模具中；(2) 、稱取一定量的蜂蠟的粉末加入到模具中，并淹沒木材，然后在壓力機上將模具中壓力升到l-50MPa，并升溫到80-IO(TC，保溫 0.5-20小時，然后卸壓到OMPa，在升溫到105-1 l(TC取出木材；(3) 、取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的蜂蠟，即得超疏水木材。
3、 根據權利要求2所述的超疏水木材的制備方法，其特征是 上述步驟(l)中所述的木材是指各種規格的原木、圓木、實木板材、 木片、木纖維、刨花或木質人造板材。
4、 根據權利要求2所述的超疏水木材的制備方法，其特征是所述的模具為圓形鋼筒模具。
全文摘要
本發明公開了一種超疏水木材，木材本體的孔隙中充滿超疏水物質。制備步驟包括(1)將木材放入模具中；(2)稱取一定量的超疏水物質的粉末加入到模具中，并淹沒木材，然后在壓力機上將模具中壓力升到1-50MPa，并升溫到80-100℃，保溫0.5-20小時，然后卸壓到0MPa，在升溫到105-110℃取出木材；(3)取出的木材冷卻至室溫，刮去表面的超疏水物質，即得超疏水木材。超疏水木材與水的接觸角大于150°，滾動角小于10°。該層無味無毒，在液體無損失輸送、自潔、防水、防潮等領域具有十分廣泛的應用前景。本發明提供的方法操作工藝簡單、可控性好、成本低、無需復雜的化學處理、也不需要昂貴的設備、易于產業化。
文檔編號B27M1/08GK101234498SQ200810030688
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月27日 優先權日2008年2月27日
發明者彥 卿, 吳義強, 彭萬喜 申請人:中南林業科技大學