[发明专利]木材/纳米氧化物复合材料的制备方法、真空浸渍设备

说明书

本发明提供一种木材/纳米氧化物复合材料的制备方法和真空浸渍设备，包括浸渍装置、真空装置、加压装置和磁力搅拌装置；浸渍装置包括安全阀、压力表，桶身配有四个压力桶圈，桶身和桶盖用吊环连接。真空装置包括真空管路和真空泵，加压装置包括加压管路和加压泵，磁力搅拌装置面板装配有开关和调速旋转按钮。本发明还涉及利用真空浸渍设备制备木材/纳米氧化物复合材料的方法，包括，木材预处理；配制浸渍液；抽真空处理；浸渍处理；固化处理；干燥处理。本发明方法操作简单，成本低廉，且纳米氧化物在木材孔道中均匀分布，具有阻燃、疏水、光催化和力学性能增强的木材/纳米氧化物复合材料，该材料可用于绿色建筑、家居和水污染处理等方面。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，特别是涉及一种木材/纳米氧化物复合材料的制备方法，以及一种真空浸渍设备。

背景技术

木材沿生长方向有大量的三维开口和低弯曲管腔，且木材表面拥有丰富的羟基，可以作为化学修饰的活性中心，促进聚合物或无机物的原位功能化。纳米氧化物能够提高木材的尺寸稳定性和疏水性，且具有阻燃、光催化等效果。将木材和纳米氧化物结合构筑木材/纳米氧化物复合材料可提升复合材料的阻燃、疏水、光催化和力学性能。被广泛应用于绿色建筑、家居和水污染处理等方面。然而，纳米氧化物在溶液中受范德华力作用极易发生团聚且易沉降在浸渍液底部，从而难以浸渍进入木材细胞腔且分散不均匀，严重影响实际应用效果。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种数据处理方法，用于解决纳米氧化物团聚沉降在浸渍液底部，难以浸渍进入木材且在细胞腔分散不均匀的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于制备木材/纳米氧化物复合材料的真空浸渍设备，包括有：浸渍装置、真空装置、加压装置和磁力搅拌装置；

所述浸渍装置包括有浸渍桶和用于与所述浸渍桶配合的浸渍桶顶盖，所述浸渍桶顶盖上设有压力表、安全阀和压力桶吊环固定口；

所述真空装置包括有抽气管道和真空泵；

所述加压装置包括有加压管道和压力泵；

所述磁力搅拌装置固定在浸渍桶的底部，所述磁力搅拌装置的面板上装配有按钮开关和调速旋转按钮。

可选地，所述浸渍桶的桶身上还设有四个吊环。

可选地，所述压力桶吊环固定口的数量为四个。

本发明还提供一种利用如权利要求1至3中任一所述的真空浸渍设备制备木材/纳米氧化物复合材料的方法，包括以下步骤：

(1)木材预处理：将木材放入干燥箱烘至木材重量保持不变；

(2)配制浸渍液：按照一定配比配制纳米氧化物分散液；

(3)抽真空处理：利用所述真空浸渍设备对木材进行抽真空处理；

(4)浸渍处理：将浸渍液和木材放在浸渍桶中，利用所述真空浸渍设备进行真空浸渍；

(5)固化处理：打开所述浸渍装置，对浸渍完成的所述木材/纳米氧化物复合材料进行固化处理；

(6)干燥处理：将所述木材/纳米氧化物复合材料进行干燥处理，得到木材 /纳米氧化物复合材料。

可选地，在步骤(1)中，所述预处理温度为40℃～120℃，预处理时间为 1h～48h。

可选地，在步骤(2)中，所述浸渍液配比，糠醇：马来酸酐：硼砂质量比 1:0.01～0.09:0.01～0.09，溶液A质量分数为1％～60％；六偏磷酸钠质量为0.1g～0.9g，纳米氧化物质量为0～10g，纳米氧化物与KH560质量比为1:0.01～0.09，溶液B 质量分数为1％～20％。