本發(fā)明涉及竹材技術領域,尤其涉及一種疏水性熱處理竹材的制備方法。
背景技術:
竹材是我國的特色天然可再生資源,具有良好的力學、環(huán)境學特性,產業(yè)涉及建筑、建材、家居等諸多領域,在人類經濟活動與生活環(huán)境中發(fā)揮著重要作用。竹材主要由纖維素、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,結合其內部豐富的孔隙結構,使竹材表現(xiàn)出較強的吸濕吸水性,從而導致尺寸變形、腐朽變色等使用缺陷;此外,當暴露于室外環(huán)境時,由于受日曬雨淋的影響,竹材及其制品容易產生變色問題。目前常用熱處理、乙酰化處理、防水劑浸注、涂料覆蓋等方法提高竹材耐濕能力,近年來采用化學氣相沉積法、溶膠-凝膠法、等離子體法等制備竹材疏水性表面,可使液體在竹材表面的接觸角大于90°,部分改性后竹材橫切面接觸角可達157°,達到超疏水表面要求。此類方法大多處理工藝復雜,成本高,構筑的疏水性界面壽命短,難以實現(xiàn)企業(yè)的規(guī)模化生產。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種疏水性熱處理竹材的制備方法,解決了現(xiàn)有技術中的竹材容易變色、疏水性差,且工藝復雜的技術問題。
一種疏水性熱處理竹材的制備方法,包括以下步驟:
s1:將含水率為8%~16%的竹材放入裝有硅油的高溫處理罐,加熱至設定溫度保持一定的時間進行油浴熱處理;
s2:將油浴熱處理之后的竹材放入復合浸漬液中進行常溫浸漬;
s3:將浸漬完成后的竹材放入烘箱中進行烘干,即可得到疏水性
熱處理竹材。
在上述技術方案的基礎上,本發(fā)明還可以做如下改進:
進一步地,所述步驟s1中的硅油為二甲基硅油,采用本步的有益效果是二甲基硅油熱穩(wěn)定性好,閃點高,為疏水性物質,這樣可以提高竹材的疏水性。
進一步地,所述步驟s1中的油浴熱處理包括以下步驟:將二甲基硅油加熱到100℃~110℃,進行保溫1-2h后,再將二甲基硅油升溫至120℃~210℃,保溫時間不小于1h。
進一步地,所述步驟s2中的復合浸漬液包括以下重量份的原料:純水80-85份、硅油5-8份、石蠟5-8份、納米金屬鹽類1.0-3.5份、引發(fā)劑0.5-1.5份和催化劑0.5-2.0份。
進一步地,所述硅油為甲基含氫硅油,所述石蠟為液體石蠟,所述納米金屬鹽類為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁中的一種或多種,所述引發(fā)劑為山梨糖醇酐油酸酯或者聚山梨酯,所述催化劑為有機錫或有機鈦。
進一步地,所述步驟s2中的竹材在復合浸漬液中浸漬的時間不少于30min。
進一步地,所述步驟s3中竹材在烘干箱的烘干溫度為80-110℃,時間不小于60min。
本發(fā)明的有益效果:
1.本發(fā)明具有步驟簡單、成本低、制備工藝易于工業(yè)化生產的特點。
2.本發(fā)明中制備的疏水性竹材,在具備疏水性的同時,因其前道工序進行了熱處理,具有一定的防腐、耐候特點,又因其疏水組分中含有硅、鈦離子,一定程度上增加了竹材的抗紫外線性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明具體實施例所述的一種疏水性熱處理竹材的制備方法的工藝流程圖;
具體實施方式
下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1:
本發(fā)明所提供的一種疏水性熱處理竹材的制備方法,包括以下步驟:
s1:將含水率為8%的竹材放入裝有硅油的高溫處理罐,加熱至設定溫度保持一定的時間進行油浴熱處理;
s2:將油浴熱處理之后的竹材放入復合浸漬液中進行常溫浸漬;
s3:將浸漬完成后的竹材放入烘箱中進行烘干,即可得到疏水性熱處理竹材。
其中,所述步驟s1中的硅油為二甲基硅油。
其中,所述步驟s1中的油浴熱處理包括以下步驟:將二甲基硅油加熱到100℃,進行保溫1h后,再將二甲基硅油升溫至120℃~,保溫時間不小于1h,采用油浴熱處理有以下好處:1.油浴熱處理由于熱穩(wěn)定性好,熱處理竹材均勻,處理后的竹材表面無明顯色差,性能穩(wěn)定;2.采用二甲基硅油油浴熱處理,由于二甲基硅油本身疏水性強,有益于提高處理竹材的疏水;當被二甲基硅油(高溫)處理后,竹材內部自由水、吸附水完全排除,處于水分的絕干狀態(tài),當被放入第二步含有疏水性物質的復合浸漬液(低溫)后,竹材內部的孔隙結構會回吸復合浸漬液,從而使復合浸漬液進入竹材內部。
其中,所述步驟s2中的復合浸漬液包括以下重量份的原料:純水80份、硅油5份、石蠟8份、納米金屬鹽類3.5份、引發(fā)劑1.5份和催化劑2.0份。
其中,所述硅油為甲基含氫硅油,所述石蠟為液體石蠟,所述納米金屬鹽類為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁中的一種或多種,所述引發(fā)劑為山梨糖醇酐油酸酯或者聚山梨酯,所述催化劑為有機錫或有機鈦。
其中,所述步驟s2中的竹材在復合浸漬液中浸漬的時間不少于30min。
其中,所述步驟s3中竹材在烘干箱的烘干溫度為80℃,時間不小于60min,本實施例制得的竹材,水滴在其表面的接觸角為145°,使竹材產生較強的疏水效果。
實施例2:
本發(fā)明所提供的一種疏水性熱處理竹材的制備方法,包括以下步驟:
s1:將含水率為16%的竹材放入裝有硅油的高溫處理罐,加熱至設定溫度保持一定的時間進行油浴熱處理;
s2:將油浴熱處理之后的竹材放入復合浸漬液中進行常溫浸漬;
s3:將浸漬完成后的竹材放入烘箱中進行烘干,即可得到疏水性熱處理竹材。
其中,所述步驟s1中的硅油為二甲基硅油。
其中,所述步驟s1中的油浴熱處理包括以下步驟:將二甲基硅油加熱到110℃,進行保溫2h后,再將二甲基硅油升溫至210℃,保溫時間不小于1h。
其中,所述步驟s2中的復合浸漬液包括以下重量份的原料:純水85份、硅油8份、石蠟5份、納米金屬鹽類1份、引發(fā)劑0.5份和催化劑0.5份。
其中,所述硅油為甲基含氫硅油,所述石蠟為液體石蠟,所述納米金屬鹽類為納米二氧化硅、納米二氧化鈦、納米氧化鋅、納米氧化鋁中的一種或多種,所述引發(fā)劑為山梨糖醇酐油酸酯或者聚山梨酯,所述催化劑為有機錫或有機鈦。
其中,所述步驟s2中的竹材在復合浸漬液中浸漬的時間不少于30min。
其中,所述步驟s3中竹材在烘干箱的烘干溫度為80-110℃,時間不小于60min,本實施例制得的竹材,水滴在其表面的接觸角為150°,使竹材產生較強的疏水效果。
以下是現(xiàn)有技術與本發(fā)明實施例制得成品的參數(shù)對比,括號中為標準偏差。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的范圍。