[发明专利]一种基于脱木素预处理的功能型密实化木材制备方法

说明书

本发明涉及功能型密实化木材技术领域，提供了一种基于脱木素预处理的功能型密实化木材制备方法，包括下述步骤：脱木素预处理步骤，将木材和预处理试剂置于反应釜中，进行脱木素预处理；清水洗脱步骤，用清水洗涤经过脱木素预处理后的木材；压缩密实步骤，将经过洗涤后的木材进行热压和冷却卸压；功能化修饰步骤，在经过压缩密实后的木材表面涂覆功能型材料；采用该技术方案将材质软、尺寸稳定性差、易燃、易老化等缺陷的人工林木材制备具有多功能的高性能密实化木材，可应用于建筑、包装、家居等领域，实现森林资源的可持续利用。

技术领域

本发明涉及功能型密实化木材技术领域，具体涉及一种基于脱木素预处理的功能型密实化木材制备方法。

背景技术

人工林木材通常存在材质软、尺寸稳定性差、易燃、易老化等缺陷，限制了其作为高性能木质材料在生产生活中的广泛应用。因此，充分利用人工林木材资源，通过木材改性手段提升其物理力学性能，制备高性能木质材料，弥补优质木材资源短缺，成为木材及木制品产业转型升级的迫切需求，也是保障国家木材安全的根本途径。

木材压缩密实化是实现低质人工林木材高值化利用的重要技术手段之一。然而，传统的木材压缩密实化的研究主要是通过湿热软化处理制备密实化木材，其预处理的时间长、温度高，在压缩密实化过程中需要施加较大的压力才能实现目标压缩率，直接影响密实化木材的生产成本。

脱木素预处理和压缩处理相结合可大幅提高人工林软质木材的压缩率和密度，从而显著提高密实化木材的力学强度，拓宽人工林木材的应用范围。木材表面功能化修饰技术快速发展，但是现有技术在木材压缩密实化中的应用仍不足。如何有效地解决上述技术问题，是目前本领域技术人员需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种基于脱木素预处理的功能型密实化木材制备方法。

基于脱木素预处理的功能型密实化木材制备方法，包括下述步骤：

脱木素预处理步骤，将木材和预处理试剂置于反应釜中，进行脱木素预处理；

清水洗脱步骤，用清水洗涤经过脱木素预处理后的木材；

压缩密实步骤，将经过洗涤后的木材进行热压和冷却卸压；

功能化修饰步骤，在经过压缩密实后的木材表面涂覆功能型材料。

进一步地，在所述脱木素预处理步骤中：

所述木材的厚度为0.5～10cm，所述木材与所述预处理试剂的质量比为1：3；

所述木材经过脱木素预处理后，木质素脱除率为10％～75％，半纤维素脱除率为10％～80％，纤维素脱除率≤10％。

进一步地，在所述脱木素预处理步骤中，所述预处理试剂为碱性溶液，预处理温度为120～180℃，预处理时间为30～60min。

进一步地，在所述脱木素预处理步骤中，所述预处理试剂为酸性溶液，预处理温度为70～95℃，预处理时间为60～240min。

进一步地，所述碱性溶液是氢氧化钠或碳酸钠为溶质的碱性溶液；

所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2％～6％，其余为水；

所述碳酸钠溶液的质量浓度为5％～20％，其余为水。

进一步地，所述酸性溶液是马来酸或对甲基苯磺酸为溶质的酸性溶液；

所述马来酸溶液的质量浓度为40％～70％，其余为水；

所述对甲基苯磺酸溶液的质量浓度为40％～70％，其余为水。

进一步地，在所述清水洗脱步骤中，直至洗涤木材的滤液pH值为6～8时停止洗涤。