專利名稱：陶瓷木材的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種木材的改性方法，特別是一種陶瓷木材的制備方法。
木材，作為人類使用最為普遍的建筑材料之一，具有質輕，易加工，對熱、聲、電的傳導性低，有較好的彈性與韌性等優點，但也存在著致命弱點易燃、易朽、易被蟲蛀等，這在某種程度上限制了它的使用范圍、縮短了使用壽命，盡管人們在使用木材過程中，通過油漆、涂料等方法來克服其不足，但未能從木材內部根本解決這些問題，陶瓷卻具備木材所沒有的特性。因此，采用物理、化學方法制作既具有陶瓷的某些特性，又保留木材原有的優點的改性木材便是本發明的目的所在通過在木材內部組織及細胞壁內的物理化學反應制備的陶瓷木材的技術，迄今為止國內外未見報導。
本發明的目的在于提供一種具有阻燃、防腐、使用壽命長的陶瓷木材的制備方法。
本發明的目的實現的一種技術解決方案是一種陶瓷木材的制備方法，其特征在于將原木在清水中浸泡1～2小時；然后將在水中浸泡后的木材置于含5～30%氯化鋇的硼酸溶液中浸泡4～6小時；再將在硼酸溶液中浸泡后的木材置于含20～30%硼酸的磷酸二氫銨水溶液中浸泡4～6小時；最后，將浸泡后的木材烘干或自然干燥。
實現本發明的目的另一種技術解決方案是一種陶瓷木材的制備方法，其特征在于將原木在清水中浸泡1～2小時;將在水中浸泡后的木材置于含5～15%Al2(SO4)3(或AlCl3)的水溶液中浸泡5～6小時;將浸泡后的木材再置于含20～28%的硅藻土(主要成分Na2SiO3)的NaOH水溶液中浸泡30～36小時;最后將木材烘干或自然干燥。
本發明的原理在于當木材放入含鋇化合物的硼酸溶液中或含鋁化合物的水溶液中浸泡時，溶液中的鋇或鋁離子就會擴散并滲透到木材內部組織及其細胞壁內，當這樣浸泡后的含鋇離子的木材被進一步放到含有硼酸的磷酸二氫銨水溶液中浸泡時，磷酸根離子就會擴散并滲透到木材內部組織及其細胞壁內，并與鋇發生化學反應，生成不溶性的磷酸鋇和磷酸氫鋇，木材就具備了陶瓷的特性；當把內部含鋁離子的木材進一步放到含硅化合物的NaOH溶液中浸泡時，木材中就會形成堅硬的硅、鋁化合物。
本發明與現有技術相比，其顯著優點是1、從分子結構上改變了現有木材的特性，使現有木材轉變成為具木材和陶瓷雙重特性的新型材料，既可對陶瓷木材進行鋸、切、刨、油漆等傳統加工，又增強了木材的阻燃、耐朽、耐蟲蛀性，且提高了木材的硬度，有效地抑制了木材的變色和變質；2、本發明的制備方法簡單、操作方便，設備投資少，占地面積小，廢水可經簡單的化學方法處理即可；采用本發明方法制備的陶瓷木材應用范圍廣，可用于各種惡劣環境下做建筑材料、阻燃建筑材料以及家俱車廂等，延長木材的使用壽命。
實施例1將木材用自來水浸泡1h，然后將飽和水狀態的木材放入含5%硼酸和30%BaCl2的溶液中浸泡4h，然后取出來，再放到含5%硼酸和30%磷酸二氫銨溶液中浸泡4h，撈出，自然涼干即可，木材經處理后增重20%。
實施例2將木材用自來水浸泡1.5h，撈出放入含5%硼酸和10%BaCl2溶液中浸泡5h，再撈出放入含5%硼酸和25%磷酸二氫銨溶液中浸泡5h，撈出烘干，木材經處理后增重16%。
實施例3
將木材用自來水浸泡2h，撈出放入含5%硼酸和5%BaCl2溶液中浸泡6h，再撈出放入含5%硼酸和20%磷酸二氫銨溶液中浸泡6h，撈出烘干，木材經處理后增重14%。
實施例4將木材用自來水浸泡1h，然后放入15%Al2(SO4)3溶液中浸泡5h，然后撈出放入含硅藻土28%的NaOH堿性溶液中(NaOH含量為5%)浸泡30h，撈出于80℃烘干，木材經處理后增重20%。
實施例5將木材用自來水浸泡1.5h，然后放入10%Al2(SO4)3溶液中浸泡5.5h，撈出放入含硅藻土25%的NaOH堿性溶液中(NaOH含量為5%)浸泡34h，撈出于80℃烘干，木材增重12%。
實施例6將木材用自來水浸泡2h，然后放入5%AlCl3溶液中浸泡6h，撈出放入含硅藻上20%的NaOH堿性溶液中(NaOH含量為5%)浸泡36h，撈出于80℃烘干，木材增重8%。
實施例的效果見下表
權利要求
1.一種陶瓷木材的制備方法，其特征在于1.1原木在清水中浸泡1～2小時；1.2將水中浸泡后的木材置于含5～30%氯化鋇的硼酸溶液中浸泡4～6小時；1.3將1、2所述浸泡后的木材置于含硼酸的20～30%磷酸二氫銨水溶液中浸泡4～6小時；1.4烘干或自然干燥
2.一種陶瓷木材的制備方法，其特征在于2.1原木在清水中浸泡1～2小時2.2將在水中浸泡后的木材置于含5～15%Al2(SO4)3(或AlCl3)的水溶液中浸泡5～6小時；2.3將2.2所述浸泡后的木材置于含20～28%的硅藻土(主要成分Na2SiO3)的NaOH水溶液中浸泡30～36小時2.4烘干或自然干燥。
全文摘要
本發明公開了一種陶瓷木材的制備方法。其基本工藝路線為將原木在水中浸泡一定時間，再將浸泡后的木材置于含氯化鋇的硼酸溶液中浸泡一定時間，再放進含硼酸的磷酸二氫銨水溶液中浸泡一定時間，最后烘干或自然干燥。本發明既保留了木材原有的特性，又增強了木材的阻燃、耐朽、耐蟲蛀性，提高了木材的硬度，適用范圍廣，且制備工藝簡單。本發明適用于對各類木材進行改性。
文檔編號B27K3/16GK1104144SQ93115148
公開日1995年6月28日 申請日期1993年12月25日 優先權日1993年12月25日
發明者安立超, 鈕紅 申請人:南京理工大學