改性二氧化钛复合材料、木单板、人造板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性二氧化钛复合材料、木单板、人造板及其制备方法，属于人造板技术领域。复合材料制备包括将无水乙醇中加入酞酸丁酯，水浴加热并搅拌；取过氧化氢溶液加入并搅拌得到溶液A3；取无水乙醇加入到装有去离子水的烧杯中，得到溶液B，将溶液B滴加到溶液A3中，搅拌后加入三氯化铁溶液再搅拌，静置，得到用铁离子改性的纳米二氧化钛溶胶前驱体；将该溶胶前驱体以磁力搅拌器搅拌，倒入反应釜内，在一定温度条件下反应5.5‑6.5h后取出，经过抽滤后，干燥得到铁离子改性的纳米二氧化钛粉末。木单板制备包括将木单板放入柠檬酸溶液中浸渍，加入次亚磷酸钠、采用混悬液C浸渍处理等。本发明专利技术可提高催化光源的利用率。

Modified titanium dioxide composites, veneers, wood-based panels and their preparation methods

The invention discloses a modified titanium dioxide composite material, wood veneer, wood-based panels and a preparation method thereof, belonging to the technical field of wood-based panels. The preparation of composite materials includes adding butyl phthalate to anhydrous ethanol, heating and stirring in water bath, adding hydrogen peroxide solution and stirring to get solution A3, adding anhydrous ethanol to beaker containing deionized water to get solution B, adding solution B droplets to solution A3, stirring with ferric chloride solution, stirring and stationary, obtaining nano-titanium dioxide solution modified by iron ion. The sol precursor was stirred by a magnetic stirrer and poured into the reactor. The sol precursor was removed after 5.5 to 6.5 hours of reaction at a certain temperature. After filtration, the nano-titanium dioxide powder modified by iron ions was obtained by drying. The preparation of wood veneer includes impregnating wood veneer in citric acid solution, adding sodium hypophosphite, and impregnating with suspension C. The invention can improve the utilization rate of the catalytic light source.

【技术实现步骤摘要】
改性二氧化钛复合材料、木单板、人造板及其制备方法
本专利技术涉及环保人造板
，特别是涉及一种改性二氧化钛复合材料、木单板、人造板及其制备方法。
技术介绍
甲醛是室内常见污染气体，主要源于板式家具和人造板装饰材料中，长期接触会对人体健康产生极大威胁。二氧化钛光催化技术是一种新的环境友好型的处理技术，对包括甲醛在内的多种有机物都有明显的降解效果，采用纳米二氧化钛作为光催化剂，具有较高的化学稳定性和光电性能，在处理有毒、难降解人造板有机污染物所表现出的优势得到了人们的广泛关注，具有广阔的应用前景。现有技术中已有诸多关于二氧化钛作为光催化剂用于控制人造板甲醛释放的研究。例如，以人造板饰面用薄木、微薄木、三聚氰胺浸渍原纸为对象，通过浸渍掺杂纳米二氧化钛(TiO2)的掺杂三聚氰胺树脂胶黏剂，探索3种浸渍处理材料对饰面人造板的甲醛控释能力，研究结果表明，纳米TiO2的加入，能够不同程度的降低薄木、微薄木、浸渍纸3种材料饰面人造板的甲醛释放，随着纳米TiO2添加量的增加，饰面人造板的甲醛释放量呈逐步下降的趋势。但二氧化钛作为光催化材料也存在不足之处，不足之一便是其只能吸收波长较小的紫外光，对太阳能利用效率较低，然而实际需要降解甲醛的应用环境中，多数都处于自然光条件下，紫外光条件较为苛刻，因而现有技术中的二氧化钛光催化剂材料普遍存在自然光条件下对甲醛降解率不高的技术缺陷。
技术实现思路
(一)技术问题综上所述，现有技术中二氧化钛作为光催化剂在自然光条件下对甲醛降解率不高，成为了该
亟待解决的技术问题。(二)技术方案本专利技术提供了一种改性二氧化钛复合材料制备方法，包括：在室温下将无水乙醇添加至烧杯中，放在磁力搅拌器的平衡台上，以转速为550-650转/分的条件下加入酞酸丁酯，酞酸丁酯与无水乙醇的体积比为1∶5，得到溶液A1；将装有溶液A1的烧杯放入温度设为49-51℃的恒温水浴锅中水浴加热，并使用电动搅拌器电机持续搅拌28-32min(分钟)，得到溶液A2；按照与酞酸丁酯的体积比为3.5∶3的比例，取质量浓度为29-31％的过氧化氢溶液加入到溶液A2中，并用电动搅拌器电机搅拌28-32min，得到溶液A3；按照与酞酸丁酯体积比为1∶1的比例，取无水乙醇加入到装有去离子水的烧杯中，得到溶液B，去离子水与酞酸丁酯的体积比为1∶1；将溶液B缓慢滴加到溶液A3中，用电动搅拌器电机搅拌85-95min，之后加入0.95-1.05mol/l的三氯化铁溶液，加入的氯化铁溶液与酞酸丁酯的体积比为1∶6，再继续用电动搅拌器电机搅拌55-65min；搅拌结束后，取下搅拌完的溶液，在室温的条件下静置7.5-8.5h(小时)，得到用铁离子改性的纳米二氧化钛溶胶前驱体；将纳米二氧化钛溶胶前驱体以转速为550-650转/分的磁力搅拌器搅拌9.5-10.5min，然后将纳米二氧化钛溶胶前驱体倒入反应釜内，在温度为175-185℃的条件下反应5.5-6.5h后取出，经过抽滤后，干燥得到铁离子改性的纳米二氧化钛粉末。本专利技术还提供一种改性二氧化钛复合材料，为按照上述复合材料制备方法制备而得。本专利技术还提供一种改性二氧化钛木单板制备方法，包括步骤：将木单板放入质量浓度1-15％的柠檬酸溶液中超声浸渍18-22min，加入与柠檬酸溶液中的柠檬酸摩尔比为1∶1的次亚磷酸钠，60℃-80℃烘干后备用；室温下，取上述铁离子改性的纳米二氧化钛粉末，放入蒸馏水中，形成质量浓度为0.95-1.05％的混悬液C；将混悬液C在超声功率550-650w(瓦)的条件下超声分散28-32min后，将烘干后的木单板浸没于混悬液C中浸渍28-32min，浸渍结束后将木单板取出，60℃-80℃烘干至平衡含水率，得到改性二氧化钛木单板。其中，柠檬酸溶液的质量浓度为3％。本专利技术还提供一种改性二氧化钛木单板，为根据上述木单板制备方法制备而得。本专利技术还提供一种改性二氧化钛人造板制备方法，包括步骤：将经上述方法制备的改性二氧化钛木单板作为饰面板，选择五层胶合板作为基材；计算板材单位面积施胶量及固化剂含量，施胶量为66.6g/m2，固化剂为质量浓度19-21％的氯化铵溶液，固化剂添加量为0.1％；计算好后配置胶黏剂，在改性二氧化钛木单板上涂胶黏剂，之后使用热压机将饰面板压贴在所述基材上，热压温度为118-122℃，热压时间为58-62s，热压压力为4Mpa。本专利技术还提供一种改性二氧化钛人造板，为根据上述人造板制备方法制备而得。(三)技术效果与现有技术的方式相比，本专利技术能够达到如下技术效果：根据上述本专利技术提供的改性二氧化钛复合材料制备方法，其制备而得的改性二氧化钛复合材料，经实验证明，未按照本专利技术上述制备方法进行铁掺杂改性处理的二氧化钛材料，在自然光条件下，对初始浓度为1.0mg/L的甲醛水溶液进行处理，60分钟内降解率为36.35％，而按照本专利技术上述制备方法进行铁掺杂改性处理后的二氧化钛复合材料，在同样的自然光条件下，对初始浓度为1.0mg/L的甲醛水溶液中的甲醛降解率为54.77％，可见本专利技术的制备方法制备而得的铁离子改性二氧化钛复合材料，提高了自然光条件下的甲醛降解率，掺杂了一定量的铁之后二氧化钛的光催化效率会得到显著提高。并且，本专利技术所提供的改性二氧化钛木单板制备方法中，先通过柠檬酸对木材单板进行酯化处理，利用柠檬酸中的羧酸基脱水成酐后与木材纤维素的醇羟基反应成酯，增加木材上的羧基含量，使纳米二氧化钛的-0H和木材形成共价结合的交联网状结构，以提高纳米二氧化钛在木材上的负载效果，同时纳米二氧化钛的铁离子掺杂改性附着于木材表面上，可形成有效的可见光光降解层，提高催化光源的利用率，以此更好地改善人造板材的甲醛释放问题；当柠檬酸浓度在一定范围内增加时酯化反应率也会逐渐增加直至平衡。当柠檬酸浓度为3％时，木单板上保留的自由羧基量最多，平均为0.944mmol；当柠檬酸浓度为1％时，木单板上保留的自由羧基量最少，平均为0.421mmol。因此使用3％柠檬酸处理木单板时可以在后续实验中附着最多的纳米二氧化钛，以提高甲醛降解率。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提出了一种改性二氧化钛复合材料、木单板、人造板及其制备方法。为使本专利技术的技术方案更加明显易懂，下面列举几个具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本专利技术实施例1提供了一种改性二氧化钛复合材料制备方法，包括步骤：步骤S10，在室温下将无水乙醇添加至烧杯中，放在磁力搅拌器的平衡台上，以转速为550-650转/分的条件下加入酞酸丁酯，得到溶液A1。酞酸丁酯与无水乙醇的体积比为1∶5，即5体积的无水乙醇，对应加入1体积的酞酸丁酯。步骤S11，将装有溶液A1的烧杯放入温度设为49-51℃的恒温水浴锅中水浴加热，并使用电动搅拌器电机持续搅拌28-32min，得到溶液A2。步骤S12，按照与酞酸丁酯的体积比为3.5∶3的比例，取质量浓度为29-31％的过氧化氢溶液加入到溶液A2中，并用电动搅拌器电机搅拌28-32min，得到溶液A3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性二氧化钛复合材料制备方法，其特征在于，包括步骤：在室温下将无水乙醇添加至烧杯中，放在磁力搅拌器的平衡台上，以转速为550‑650转/分的条件下加入酞酸丁酯，所述酞酸丁酯与所述无水乙醇的体积比为1∶5，得到溶液A1；将装有所述溶液A1的烧杯放入温度设为49‑51℃的恒温水浴锅中水浴加热，并使用电动搅拌器电机持续搅拌28‑32min，得到溶液A2；按照与所述酞酸丁酯的体积比为3.5∶3的比例，取质量浓度为29‑31％的过氧化氢溶液加入到所述溶液A2中，并用电动搅拌器电机搅拌28‑32min，得到溶液A3；按照与所述酞酸丁酯体积比为1∶1的比例，取无水乙醇加入到装有去离子水的烧杯中，得到溶液B，所述去离子水与所述酞酸丁酯的体积比为1∶1；将所述溶液B缓慢滴加到所述溶液A3中，用电动搅拌器电机搅拌85‑95min，之后加入0.95‑1.05mol/l的三氯化铁溶液，加入的所述氯化铁溶液与所述酞酸丁酯的体积比为1∶6，再继续用电动搅拌器电机搅拌55‑65min；搅拌结束后，取下搅拌完的溶液，在室温的条件下静置7.5‑8.5h，得到用铁离子改性的纳米二氧化钛溶胶前驱体；将所述纳米二氧化钛溶胶前驱体以转速为550‑650转/分的磁力搅拌器搅拌9.5‑10.5min，然后将所述纳米二氧化钛溶胶前驱体倒入反应釜内，在温度为175‑185℃的条件下反应5.5‑6.5h后取出，经过抽滤后，干燥得到铁离子改性的纳米二氧化钛粉末。...

【技术特征摘要】
1.一种改性二氧化钛复合材料制备方法，其特征在于，包括步骤：在室温下将无水乙醇添加至烧杯中，放在磁力搅拌器的平衡台上，以转速为550-650转/分的条件下加入酞酸丁酯，所述酞酸丁酯与所述无水乙醇的体积比为1∶5，得到溶液A1；将装有所述溶液A1的烧杯放入温度设为49-51℃的恒温水浴锅中水浴加热，并使用电动搅拌器电机持续搅拌28-32min，得到溶液A2；按照与所述酞酸丁酯的体积比为3.5∶3的比例，取质量浓度为29-31％的过氧化氢溶液加入到所述溶液A2中，并用电动搅拌器电机搅拌28-32min，得到溶液A3；按照与所述酞酸丁酯体积比为1∶1的比例，取无水乙醇加入到装有去离子水的烧杯中，得到溶液B，所述去离子水与所述酞酸丁酯的体积比为1∶1；将所述溶液B缓慢滴加到所述溶液A3中，用电动搅拌器电机搅拌85-95min，之后加入0.95-1.05mol/l的三氯化铁溶液，加入的所述氯化铁溶液与所述酞酸丁酯的体积比为1∶6，再继续用电动搅拌器电机搅拌55-65min；搅拌结束后，取下搅拌完的溶液，在室温的条件下静置7.5-8.5h，得到用铁离子改性的纳米二氧化钛溶胶前驱体；将所述纳米二氧化钛溶胶前驱体以转速为550-650转/分的磁力搅拌器搅拌9.5-10.5min，然后将所述纳米二氧化钛溶胶前驱体倒入反应釜内，在温度为175-185℃的条件下反应5.5-6.5h后取出，经过抽滤后，干燥得到铁离子改性的纳米二氧化钛粉末。2.改性二氧化钛复合材料，其特征在于，为按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉，朱晓冬，王巍聪，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23