[发明专利]使亲水性聚合物生物材料增塑和致密化的方法以及亲水性聚合物生物材料

权利要求书

1.一种使亲水性聚合物生物材料增塑和致密化的连续、半连续或静态方法，所述亲水性聚合物生物材料具有至少一个表面，所述方法包括以下步骤：

a)提供所述亲水性聚合物生物材料；

b)通过施加热以提高所述亲水性聚合物生物材料的温度而使待压缩的所述亲水性聚合物生物材料的所述表面软化；

c)通过在升高的温度下向步骤b)中获得的所述亲水性聚合物生物材料的经软化的表面上施加升高的压力持续预定时间段来压缩所述亲水性聚合物生物材料；

d)降低施加至所述亲水性聚合物生物材料的温度；

e)降低施加至所述亲水性聚合物生物材料的压力；

其特征在于，在步骤b之前向待致密化的所述亲水性聚合物生物材料的所述表面添加增塑液体，使得所述液体在步骤b期间渗透所述表面，以及特征在于，所述增塑液体为基于非咪唑的离子液体(IL)、有机超强碱或深共融溶剂(DES)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于非咪唑的离子液体(IL)由基于脒的阳离子或基于胍的阳离子与羧酸结合而制成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在压缩所述亲水性聚合物生物材料之前、期间或之后从所述亲水性聚合物生物材料回收所述增塑液体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中通过向所述亲水性聚合物生物材料的所述表面施加水蒸气和/或热持续足以使所述表面软化至预定深度的时间来进行步骤b)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中通过直接加热、热板加热、蒸汽加热、水中煮沸或介电加热，优选地通过直接加热、热板加热或介电加热来进行步骤b)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中步骤b)还包括将所述亲水性聚合物生物材料的所述表面在多个位置处刺穿以在所述表面上提供多个穿刺点，以促进所述增塑液体渗透到所述材料中至预定深度。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述穿刺点包括深度为1mm至5mm，优选地2mm至4mm，甚至更优选地3mm至4mm的孔，所述孔的直径为约0.1mm至1.0mm，优选地0.1mm至0.5mm，并且更优选地0.2mm。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤c)中的所述升高的温度在约80℃至270℃的范围内，优选地低于250℃，甚至更优选地低于200℃。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述亲水性聚合物生物材料为木材、基于木材的材料和/或其他木质纤维素材料。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述亲水性聚合物生物材料为低密度木种，并且其中所述低密度木种可以为低密度软木或低密度硬木。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述低密度木种选自在处理之前干密度低于600kg/m³的种类。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述亲水性聚合物生物材料可以为锯材、原木、厚板、薄板、木皮、刨花和/或木屑的形式。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述亲水性聚合物生物材料具有：至少一个表面，可能两个或更多个表面；和芯，并且所述亲水性聚合物生物材料在其任一个或所有表面上被增塑和致密化，以及任选地，所述亲水性聚合物生物材料在所述材料的所述芯处被另外增塑和致密化，使得整个材料被增塑和致密化。

14.一种经致密化的亲水性聚合物生物材料，其特征在于，所述亲水性聚合物生物材料已经通过根据权利要求1至13中任一项所述的方法被增塑和致密化。

15.根据权利要求13所述的经致密化的亲水性聚合物生物材料，其特征在于，通过所述方法获得的所述经致密化的亲水性聚合物生物材料中基本上不存在增塑液体。