[发明专利]一种硅化木材的制备方法

说明书

本发明公开了一种硅化木材的制备方法，按照以下步骤来完成，称取海泡石粉10‑40份、氯化钙3‑10份、氟硅酸镁10‑20份、中性水玻璃（液体）10‑30份、渗透剂OT 3‑5份、十二烷基苯磺酸钠3‑5份、增光剂3‑5份、纳米二氧化硅3‑10份、十二烷基硅油5‑15份、水滑石15‑30份及硼酸锌1‑3份；得到的化工原料加入水中，用水量为2000倍化工原料的重量，经过搅拌充分水解；将木材浸没放入得到的水解溶液，放置3‑6个月之后即可得到硅化木材。与现有技术相比，通过本发明制得的硅化木材，可以省去油漆，显露出华贵大气的自然木纹，对空气无污染（如甲荃、烃化物）也不用作防水防腐处理。

技术领域

本发明涉及木材硅化技术领域，具体涉及一种硅化木材的制备方法。

背景技术

天然形成的硅化木、乌木被人们发现后所喜爱和收藏，乌木是木材硅化的初级阶段，现被人们发掘采用，因量小价格昂贵，出现有价无货状态，如果能通过人工处理的方式获得，这对于满足市场需求具有重要意义。

发明内容

为解决上述缺陷，本发明的目的是提供一种硅化木材的制备方法，不仅能够通过人工处理的方式将木材迅速硅化，而且硅化后木材质量有保证，符合硅化木材的一些参数。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种硅化木材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按以下百分比称取制备硅化木材需要的化工原料：海泡石粉10-40份、氯化钙3-10份、氟硅酸镁10-20份、中性水玻璃（液体）10-30份、渗透剂OT 3-5份、十二烷基苯磺酸钠3-5份、增光剂3-5份、纳米二氧化硅3-10份、十二烷基硅油5-15份、水滑石15-30份及硼酸锌1-3份；

2）将步骤1）中得到的化工原料加入水中，用水量为2000倍化工原料的重量，经过搅拌充分水解；

3）将木材浸没放入步骤2）中得到的水解溶液，放置3-6个月之后即可得到硅化木材。

优选的是，步骤1）中按以下百分比称取制备硅化木材需要的化工原料：海泡石粉30份、氯化钙5份、氟硅酸镁10份、中性水玻璃（液体）20份、渗透剂OT 4份、十二烷基苯磺酸钠4份、增光剂4份、纳米二氧化硅6份、十二烷基硅油10份、水滑石20份及硼酸锌2份。

步骤1）中的海泡石粉的白度≥90。

步骤1）中的二氧化硅≤50nm。

本发明采用的上述技术方案中，海泡石粉中含有大量偏硅酸利于木材硅化，硅化中的偏硅酸进入植微管和木纤维空隙中，与OH根结合还原后成为二氧化硅和水；氯化钙中的一价氯离子较活跃，易与其他阳离子结合，树根与阳离子结合，在硅化过程中，形成纤维状硅灰石，分散内应力，从而增加硅化木的抗断强度；氟硅酸镁属于强氧化剂，其中的氟离子是活跃离子，容易与其他离子结合，从而能够加速硅酸盐的反应；中性水玻璃（液体）含有大量硅有益于木材硅化；渗透剂OT能够加速对木材内部渗透，易于硅化形成；十二烷基苯磺酸钠起到分散剂的作用，可把大分子团分散成较小分子团，利于木材内部渗透；增光剂有利于硅化后的木材在抛光时能保持较好的外观；不大于50纳米的二氧化硅粒度微小，便于向纤维空隙、植微管渗透，由不含结晶水二氧化硅与含有结晶水的二氧化硅反应，经电子排列形成小分子团；十二烷基硅油作为憎水剂，使硅化后的木材憎水，防止霉变和腐烂；使用水滑石能使硅化后的木材不泛碱，避免木材表面结露；硼酸锌具有阻燃作用，利于木材提高防火级别，同时还具有防腐抗霉变作用，不泛霜。

本发明通过采用上述技术方案中的各化工原料水解后，通过温差产生电位差，在此状态下形成微电解反应，使电解后的液态硅酸盐，沿木材植微管木纤维空隙向木材内部渗透，阴阳离子置换，平衡后而形成水硬性，新的硅灰石，玉石级透辉石晶体于木材内，而达到硅化木效果。