一种基于低共熔溶剂-水体系的仿古木材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于低共熔溶剂

【技术实现步骤摘要】
一种基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备方法


[0001]本专利技术涉及属于木材加工
，具体涉及一种基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备方法
。

技术介绍

[0002]中国拥有历史悠久，体量庞大的古木建筑，它们是传承人类历史的珍贵物质文化遗产，然而经过长时间自然或人为的侵害，大量古建筑受到了不同程度的损坏
。
成熟的仿古木材工艺是开展上述工作的基础
。
之前报道的
CN1043462A
和
CN1526527A
分别公开了“木制品表面仿古处理工艺方法”和“新木材仿古工艺方法”两种木材仿古方法，这两种方法都是使用火燎法使木材表面局部发生炭化，从而使木质材料达到做旧仿古的效果，然而此类方法会使木材表面受热变形且仿古效果不够自然
。CN104441152B
公开了“一种仿古木材的处理方法”，该方法经过对木材表面打磨
、
上漆
、
上浆等处理工艺制得仿古表面涂层，但是所制备的仿古木无法与修缮部位精确匹配，影响其修缮效果与美观程度，且处理步骤繁琐复杂
。CN109514666A
公开了“一种制备仿古木质材料的方法”，该方法使用无机盐对木材进行处理，所制得的仿古木质材料与自然老化后的同类木材颜色相似，但是无法得到与古木材相似的凹凸纹理
。
针对以上问题，本专利技术提供了一种新的木材仿古技术
。

技术实现思路

>[0003]本专利技术的目的是提供一种绿色高效的仿古木材料制备新方法，使所制得的仿古木质材料不仅具有与自然老化后的同类木材相似的颜色，且具有自然的凹凸仿古纹理，可解决
技术介绍
中存在的问题
。
木质材料包括锯材
、
单板及薄木
。
[0004]为实现上述专利技术目标，本专利技术所提供的基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备方法包括以下步骤：
[0005]S1
：将木质材料放入装有低共熔溶剂
‑
水体系的预处理罐中，加热保温；
[0006]S2
：将
S1
所得的木质材料在自然环境中陈化，放入去离子水中漂洗，以去除处理木质材料中残留的低共熔溶剂；
[0007]S3
：对木材进行干燥处理
。
[0008]本专利技术工艺方法，主要是使用化学试剂对木材中的半纤维和木质素进行部分降解，并利用木材早晚材物理与化学性质的差异，使两者发生不同程度的变化，最终的得到与古木材料相似的颜色与立体纹理
。
[0009]所述步骤一中的木质材料可选用杉木
、
榆木
、
山核桃木
、
米槠等多种木材不限制
。
[0010]作为优选的，所述步骤
S1
所述的低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体构成，两者的摩尔比为1：
(0.2
～
20)
，体系中低共熔溶剂与水的质量比为5：
(1
～
50)。
[0011]作为优选的，所述步骤
S1
所述的低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体构成，两者的摩尔比为1：
(5
～
20)
，体系中低共熔溶剂与水的质量比为1：
(5
～
10)。
[0012]作为优选的，其中氢键受体为氯化胆碱
、
甜菜碱
、
盐酸胍
、
乙酰胺
、
苄基三乙基氯化
铵中的一种或多种；氢键供体包括酸
。
[0013]作为优选的，氢键供体是甲酸
、
乙酸
、
乳酸
、
草酸中的一种或多种
。
[0014]作为优选的，所述步骤一中的加热保温的温度为
60℃
～
130℃
，保温时间为
3h
～
24h。
[0015]作为优选的，所述步骤二中的木材陈化的温度为0～
40℃
，湿度为
20
％～
100
％，陈化时间＜7天
。
[0016]作为优选的，所述步骤二中漂洗工艺为将陈放后的木材放入去离子水中漂洗至洗出溶液为中性，以去除处理木质材料中残留的低共熔溶剂
。
[0017]作为优选的，所述步骤三的干燥工艺为，干燥处理的温度为
30℃
～
160℃
，时长为
0.5
～
60h。
[0018]通过实施例实验验证，通过本专利技术方法制备的仿古木质材料不仅具有古木材的颜色且具有自然的凹凸纹理，同时所得仿古木能极大地保留木材本身的力学性能，此外处理后木材的具有一定程度的仿古深度，有利于满足后续木材切削等工艺加工程序
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]1.
本专利技术制得的仿古木质材料不仅具有与自然老化后的同类木质材料相似的颜色，还具有自然的表面凹凸纹理，仿古效果好
。
[0021]2.
本专利技术可根据实际需要，通过对时间
、
温度
、
浓度等工艺的调整，制得不同仿古程度的仿古木材料
。
[0022]3.
本专利技术所提供的基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备新方法仿古效果可达木材内部，可以满足后续刨
、
铣
、
砂等工艺的加工要求
。
[0023]4.
本专利技术所提供的基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备新方法使用的试剂可回收循环使用，工艺过程具有绿色环保
、
工艺简单
、
成本低廉
、
易于工业化的特点
。
附图说明
[0024]图1为杉木仿古前后形貌对比，
1a
为新鲜杉木，
1b
为实施例1制得的仿古杉木；
[0025]图2为实施例1的杉木仿古前后弯曲应力应变曲线；
[0026]图3为实施例1的杉木仿古前后压缩应力应变曲线；
[0027]图
4a
为实施例1制的仿古杉木径向横截面示意，
4b
为实施例1制的仿古杉木弦向横截面示；
[0028]图
5a
为新鲜杉木形貌图，
5b
新鲜杉木的表面
3D
共聚焦图，
5c
为为实施例2制得的仿古杉木形貌图，
5d
为实施例2制得的仿古杉木的表面
3D
共聚焦图；
[0029]图6为实施例2的杉木仿古前后弯曲应变曲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：将木质材料放入装有低共熔溶剂
‑
水体系的预处理罐中，加热保温；
S2
：将
S1
所得的木质材料在自然环境中陈化，放入去离子水中漂洗，以去除处理木质材料中残留的低共熔溶剂；
S3
：对木材进行干燥处理
。2.
根据权利要求1所述的基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
所述的低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体构成，两者的摩尔比为1：
(0.2
～
20)
，体系中低共熔溶剂与水的质量比为5：
(1
～
50)。3.
根据权利要求2所述的基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
所述的低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体构成，两者的摩尔比为1：
(5
～
20)
，体系中低共熔溶剂与水的质量比为1：
(5
～
10)。4.
根据权利要求2或3所述的基于低共熔溶剂
‑
水体系的仿古木材料制备方法，其特征在于，其中氢键受体为氯化胆碱
、
甜菜碱
、
盐酸胍
、
乙酰胺
、
苄基三乙基氯化铵中的一种或多种；氢键供体包括酸
。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：彭云燕，孙铭，高启航，陈海丽，俞友明，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：