一种改性软化单板的制备方法及改性曲形家具材料的制备方法

本发明涉及木材领域，尤其涉及一种改性软化单板的制备方法及改性曲形家具材料的制备方法。

背景技术：

1、木材作为一种天然、可生物降解、可回收和廉价的材料，广泛应用于建筑、装饰、家具等领域。其中，软化木材通常具有重量轻、密度低、弹性好、孔隙率高、可压缩性好等优点。因此，它广泛用于家庭，室内装饰和建筑领域，例如装饰板，软化木地板，木砖和软化木家具。

2、自然界中有一种天然的超软木结构，那就是软木。它通常是指变异栎或栎树树干的外部组织，这是一种具有特殊性质的树皮资源。软木具有出色的回弹性；即使压缩到原始厚度的1/3，软木细胞也不会损坏。与市场对软木的巨大需求相反，由于软木多年来只能剥离一次，因此资源有限。这促使研究界找到一种方法，将不受限制的快速生长木材变成软化木材。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种能够将不受限制的快速生长木材变成软化木材的改性软化单板的制备方法及改性曲形家具材料的制备方法。

2、为实现上述目的，本发明提供一种改性软化单板的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)软化单板的制备

4、取杨木单板，对杨木单板依次进行热处理、共熔溶剂浸渍处理和增柔剂浸渍处理，得到软化单板；

5、(2)软化单板的改性

6、对软化单板进行臭氧化植物油浸渍处理，得到所述改性软化单板。

7、进一步地，步骤(1)中，杨木单板可以是一整块板，也可以是有缺陷的杨木单板经过剪切、拼板和整理修补得到的单板，拼接单板使用热塑性胶黏剂拼接。

8、进一步地，步骤(1)中，热处理的具体过程为：在氧值5～10％的氮氧气氛中，将杨木单板加热到160～200℃下保温4h，然后冷却至100℃以下。

9、进一步地，步骤(1)中，共熔溶剂浸渍处理的具体过程为：将乳酸和氯化胆碱按摩尔比1～15：1的比例混合，制得共熔溶剂，将热处理后的杨木单板浸泡在共熔溶剂中，于－1mpa压强下浸渍12～48h，然后放入恒温恒湿箱中进行养护处理。

10、进一步地，养护处理的条件为温度20～25℃，湿度80～90％，时间24h。

11、进一步地，步骤(1)中，增柔剂浸渍处理的具体过程为：将硅油(作为柔软剂单体)、辛基聚氧乙烯醚(作为乳化剂)、十二烷基二甲基氯乙酸铵(作为表面活性剂)按质量比1～20：1：1的比例混合，调整ph至7，过滤后制得增柔剂，将共熔溶剂浸渍处理后的杨木单板浸泡在增柔剂中，于－1mpa压强下浸渍24h。

12、进一步地，步骤(2)中，臭氧化植物油浸渍处理的具体过程为：将丝瓜籽油和亚麻油分别雾化后与臭氧按20～50：1的比例混合，在25℃温度下反应时间8h，反应产物过滤后，制得臭氧化的丝瓜籽油和臭氧化的亚麻油，将臭氧化的丝瓜籽油和臭氧化的亚麻油按质量比0.1～10：1的比例混合，制得臭氧化植物油，将软化单板浸泡在臭氧化植物油中，于－1mpa压强下浸渍24h，然后放入温度25℃、湿度40～80％的恒温恒湿箱中养护48h。

13、本发明还提供一种改性曲形家具材料的制备方法，包括以下步骤：

14、(1)曲形家具材料的成型

15、将按上述的制备方法制得的改性软化单板放入模具中进行热压处理，得到曲形家具材料；

16、(2)家具零部件的改性

17、将相变微胶囊、固化剂和热塑性树脂混合，涂覆在曲形家具材料表面，干燥后，得到所述改性曲形家具材料。

18、进一步地，步骤(1)中，热压处理的具体过程为：先在温度160～200℃、压力2～20mpa下热压10～60min，然后涂敷弯板胶，最后在常温、压力2～20mpa下冷压30～90min。

19、进一步地，步骤(2)中，相变微胶囊的制备方法如下：

20、a.将间二甲苯、石蜡、hbpa(氢化双酚a)和tet(正十四烷)混合，加入op-10和去离子水，经剪切乳化，得到o/w乳液；将乙二胺(用作固化剂)和o/w乳液混合，在60℃下搅拌2h，然后在70℃下搅拌3h，过滤后得到微囊化颗粒，再经洗涤干燥，得到micropcm；

21、b.将micropcm和聚乙二醇醚混合，在50℃下搅拌15min，之后加入fecl2·4h2o和fecl3·6h2o于氮气氛围下溶解，之后调节ph至10，再经过滤、洗涤、在600℃的烘箱中干燥24h，得到所述相变微胶囊。

22、进一步地，石蜡、tet和间二甲苯质量比为0.5～2：0.5～2：1，以石蜡、tet和间二甲苯为芯材，以hbpa为壁材，芯材与壁材的质量比为0.3～3：1。

23、进一步地，步骤(2)的具体操作方法为：将环氧树脂和ipda(异佛尔酮二胺，作为固化剂)混合，加入相变微胶囊，环氧树脂和异佛尔酮二胺的质量比为1～5：1，环氧树脂和相变微胶囊的质量比为5～10：1，搅拌3min，然后按20～100g/m2涂覆在家具零部件的表面，最后室温下通风干燥24h，得到所述柔性家具材料。

24、本发明的有益效果体现在：

25、(1)本发明将采用天然多孔性材料、强重比高、隔热性能良好的杨木单板作为原材料，通过剪切、拼板和整理并通过热处理、加压浸渍改性、热压实现木材的柔韧性能和抗菌性能的提升，从而确保木材能够在家具中发挥其功能和美观性。通过添加混合相变微胶囊的环氧树脂增强其抗菌、防霉和控温的特性，同时实现对木材刚度和强度的改善，使其更加适合作为家具的曲形零部件。

26、(2)本发明制备的材料，具有稳定的曲形结构、不含甲醛、无污染、环保可降解，并且通过一步加压成型对板件的力学性能影响不大。

27、(3)本发明充分发挥臭氧化油的抗菌性能，同时加入抗菌性能良好的环氧树脂进一步加强了柔性材料的抗菌性能，板件不易产生霉变，避免引起人们的不适反应。

28、(4)本发明采用界面缩聚技术制备了具有石蜡、tet和间二甲苯核心以及hbpa壳的微pcm，在改性过程中使用的相变微胶囊是以环氧树脂为壁层，包裹了石蜡、tet和间二甲苯，制成环氧树脂相变微胶囊，再用四氧化三铁对微胶囊进行改性。由于石蜡具有广阔的相变范围、tet在17℃有良好的相变潜热，有良好的温度调节功能，环氧树脂作为壁材具有一定的抗菌效果，同时，由于四氧化三铁的加入赋予了微胶囊电磁屏蔽功能。因此，微胶囊的加入赋予了本发明优良的相变调节功能、抗菌效果和电磁屏蔽功能。

29、(5)本发明采用环氧树脂作为基体，混合相变微胶囊，对曲形零部件进行涂覆处理，在曲形部件表面形成一层环氧树脂层，环氧树脂层的形成一方面增曲形部件的抗菌性，另一方面混合了相变微胶囊使得曲形部件的控温性能提高。环氧树脂具有仲羟基和环氧基，仲羟基可以与异氰酸酯反应。用环氧树脂作多羟基组分结合了聚氨酯与环氧树脂的优点，具有较好的粘接强度和耐化学性能。

技术特征：

1.一种改性软化单板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的改性软化单板的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，热处理的具体过程为：在氧值5～10％的氮氧气氛中，将杨木单板加热到160～200℃下保温4h，然后冷却至100℃以下。

3.如权利要求1所述的改性软化单板的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，共熔溶剂浸渍处理的具体过程为：将乳酸和氯化胆碱按摩尔比1～15：1的比例混合，制得共熔溶剂，将热处理后的杨木单板浸泡在共熔溶剂中，于－1mpa压强下浸渍12～48h，然后放入恒温恒湿箱中进行养护处理。

4.如权利要求3所述的改性软化单板的制备方法，其特征在于，养护处理的条件为温度20～25℃，湿度80～90％，时间24h。

5.如权利要求1所述的改性软化单板的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，增柔剂浸渍处理的具体过程为：将硅油、辛基聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基氯乙酸铵按质量比1～20：1：1的比例混合，调整ph至7，过滤后制得增柔剂，将共熔溶剂浸渍处理后的杨木单板浸泡在增柔剂中，于－1mpa压强下浸渍24h。

6.如权利要求1所述的改性软化单板的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，臭氧化植物油浸渍处理的具体过程为：将丝瓜籽油和亚麻油分别雾化后与臭氧按20～50：1的比例混合，在25℃温度下反应时间8h，反应产物过滤后，制得臭氧化的丝瓜籽油和臭氧化的亚麻油，将臭氧化的丝瓜籽油和臭氧化的亚麻油按质量比0.1～10：1的比例混合，制得臭氧化植物油，将软化单板浸泡在臭氧化植物油中，于－1mpa压强下浸渍24h，然后放入温度25℃、湿度40～80％的恒温恒湿箱中养护48h。

7.一种改性曲形家具材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的改性曲形家具材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，热压处理的具体过程为：先在温度160～200℃、压力2～20mpa下热压10～60min，然后涂敷弯板胶，最后在常温、压力2～20mpa下冷压30～90min。

9.如权利要求7所述的改性曲形家具材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，相变微胶囊的制备方法如下：

10.如权利要求9所述的改性曲形家具材料的制备方法，其特征在于，石蜡、tet和间二甲苯质量比为0.5～2：0.5～2：1，以石蜡、tet和间二甲苯为芯材，以hbpa为壁材，芯材与壁材的质量比为0.3～3：1。

技术总结本发明公开了一种改性软化单板的制备方法及改性曲形家具材料的制备方法，改性软化单板的制备方法，包括以下步骤：(1)软化单板的制备：取杨木单板，对杨木单板依次进行热处理、共熔溶剂浸渍处理和增柔剂浸渍处理，得到软化单板；(2)软化单板的改性：对软化单板进行臭氧化植物油浸渍处理，得到所述改性软化单板。本发明制备的材料，具有稳定的曲形结构、不含甲醛、无污染、环保可降解，并且通过一步加压成型对板件的力学性能影响不大。技术研发人员：郭勇,徐康康,陈雨健,陈玉霞,王嘉晨,涂道伍,王文斐,谢嘉敏,李道永,李璇受保护的技术使用者：安徽农业大学技术研发日：技术公布日：2024/2/8