[发明专利]一种络合木质材料及其原位络合方法

说明书

本发明涉及一种络合木质材料及其原位络合方法，属于木材加工技术领域。上述络合木质材料的原位络合方法，以木质细胞为微反应器，通过植物多酚与金属盐在所述木质细胞细胞壁、细胞腔和细胞间隙中原位络合得到。本发明在木质材料细胞壁、细胞腔和细胞间隙中导入植物多酚‑金属盐，利用植物多酚与金属盐的络合反应，将植物多酚和金属盐固定在木质材料的细胞内，具有减少开裂甚至不开裂、改善尺寸稳定、增强纹理层次感、丰富色泽、防腐、防霉等优点。

技术领域

本发明涉及木材加工技术领域，具体涉及一种络合木质材料及其原位络合方法。

背景技术

随着科技进步和社会发展，人类对木质材料的需求越来越大，应用范围越来越广，要求的品质也越来越高。但是，我国森林资源匮乏，加之木质材料固有属性，使木质材料在产品和应用领域难以满足日益增长的市场需求，木质功能性改良技术以改善木质材料品质为目的，赋予其新的性能，拓展其使用范围，已成为我国社会经济可持续发展的重要组成部分。

木质材料制品和木质材料具有突出特性，如环境学属性—木质材料的视觉特性、触觉特性、听觉特性、嗅觉特性及调节特性，材料学特性—易加工性、强重比高、热绝缘和电绝缘性，生物学功能—可再生和可降解性，这些优良的品质已经受到人类的广泛认同，但是木质材料的湿胀干缩、开裂变形、腐朽霉变、变色等也限制了它的应用。

现有技术中，为了防止木材开裂，通常使用木材改性液，例如专利CN106182249A公开了一种杀菌防开裂高强度木材的制备方法，属于木材处理技术领域。该发明选取木材经过水煮后放入压力罐中进行爆破处理，处理后干燥控制含水率，将木材浸泡在木材改性液中，木材改性液是由百合叶和茶籽粕提取的浓缩和烯丙基缩水甘油醚、二甲基乙酰胺、二甘醇、氢氧化钠、磷酸氢二铵、环丙唑醇等物质制备而成，将浸泡后木材取出干燥，并在木材表面均匀喷涂十六烷基三甲氧基硅烷改性后的纳米二氧化硅溶胶，喷涂后干燥即可，取得了一定的效果。

针对木质材料在使用过程中的主要缺陷，人们采用物理和化学技术进行功能性改良，包括木质材料强化技术、木质材料尺寸稳定性增强技术、木质材料防腐防霉技术、木质材料变色防止与染色技术等。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种络合木质材料及其原位络合方法；本发明制备的络合木质材料具有减少开裂甚至不开裂、改善尺寸稳定、增强纹理层次感、丰富色泽、防腐、防霉等优点。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种络合木质材料，所述植物多酚通过氢键与木质材料中的多糖结合，形成结构单元一；所述金属盐与植物多酚通过配位键结合；所述植物多酚为黄烷醇类植物多酚，形成结构单元二；或者所述棓酸酯类植物多酚，形成结构单元三；结构单元一、结构单元二和结构单元三的结构式如下：

其中，植物多酚之间通过氢键作用，如：

植物多酚与纤维素之间通过氢键作用，如：

植物多酚与水之间通过氢键作用，如：

水与纤维素之间通过氢键作用，如：

其中，结构单元二和结构单元三中，M为铁、锌、铜、铝、钛、钙、钼、钨、铬、镁和钾中的一种或多种；n为金属离子的价电子数。

进一步的，所述络合木质材料含有质量比为0.3％-15％的植物多酚，质量比为0.1％-12％的金属盐，所述植物多酚和金属盐在所述木质材料的细胞壁、细胞腔和/或细胞间隙中以络合物形式存在。

优选的，所述木质材料为原木、锯材、胶合木、正交胶合木、单板层积材、定向刨花板、集成材、胶合板、重组木、刨花板、纤维板、层板、单板、木束、刨花、纤维中的一种或多种组合。