一种高强度木材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度木材及其制备方法。该高强度木材由木材细胞单元紧密排布形成的致密微结构，木材细胞单元是由纳米纤维素纤维及木质素构成的实心结构，木质素的含量范围为0％～90％。本发明专利技术制备方法为：首先通过去除木质素的工艺，获得部分去除木质素的木材；然后用化学溶液处理木材的纤维，最后用水清洗去除样品中的化学残余，干燥后获得高强度木材。该高强度木材在密度和力学上有极大的提高，其制备方法原料广泛，制备步骤简单，成本低等特点，极大的扩大了木材的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度木材及其制备方法
本专利技术涉及一种力学强度超高的木材及其制备方法，属于人工微结构材料、生态材料及其制备技术。
技术介绍
木材因其优异的性能和自然友好性，成为传统应用方面使用最广的材料，包括家居、建筑、船舶、运输等等。但是木材因不可避免的生长缺陷，兼顾生命需求等原因，很难实现在单一性能上的极限要求，因此木材受限于承担较高力学要求的应用，尤其是在许多先进工程结构应用中并不理想。钢、合金等是目前工程结构应用最多的力学优异的材料，但其制备工艺复杂、成本很高，再加上环境污染的恶化，所以一种环境友好、可承受较大的强度和不利环境的超轻超强材料被迫切需要。木材由具有空腔的厚壁细胞单元构成，其细胞壁主要成分为纤维素、半纤维素和木质素，其中纤维素分子链平行排列，构成几个纳米级的基本纤丝，基本纤丝再组成几十个纳米级的微纤丝，木质素主要聚集在这些纤维的空隙中。受缺陷以及木材非均质和各向异性的特点影响，木材并不是一个力学性能特别优异的材料，一般木材强度只有几十个兆帕，譬如椴木顺纹抗拉强度仅有70多兆帕。但其中的纳米纤维素纤维力学强度约几十个GPa，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度木材，其特征在于，所述木材由木材细胞单元紧密排布形成的致密微结构，所述木材细胞单元是由纳米纤维素纤维及木质素构成的实心结构，所述木质素的含量范围为0％～90％。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度木材，其特征在于，所述木材由木材细胞单元紧密排布形成的致密微结构，所述木材细胞单元是由纳米纤维素纤维及木质素构成的实心结构，所述木质素的含量范围为0％～90％。


2.根据权利要求1所述的一种高强度木材，其特征在于，所述木材的密度为1.2-1.6g/cm3，顺纹抗拉强度为350MPa-900MPa，抗弯强度为300-600MPa，肖氏硬度D为65-85。


3.根据权利要求1所述的一种高强度木材，其特征在于，所述木材的种类为针叶材或者阔叶材。


4.如权利要求1所述一种高强度木材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将木材用A处理溶液处理20分钟到72小时，去除部分木质素；

【专利技术属性】
技术研发人员：祝名伟，黄大方，陈延峰，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32