一种光学实木皮及其制备方法

本发明涉及新型木材技术开发及改性，具体为一种光学实木皮及其制备方法。

背景技术：

1、随着人们对于环境问题的日益关注，木材逐渐开始被赋予各种特殊性能以期替换其他不可降解的材料进行使用。木材资源丰富、用途广泛，具有高韧性、低导热率、低密度、高弹性模量、可生物降解和无毒等优点。虽然，木材具有许多优势，但它无法满足光学透明度的要求。

2、透明木材是一种拥有良好透光率的可再生型复合材料，由于其高透明度和环保性，非常适合用于各种行业，包括电子器件、包装材料、汽车和建筑装饰等。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、因此，本发明的目的是提供一种光学实木皮及其制备方法，能够使用低共熔溶剂脱出木材内部部分木质素，然后使用与纤维素折光率相近的环氧树脂，浸润到木材内部，具有反应时间短，经济效益高等特点；还可以在提高透光率的同时，保留了木材内部结构，具有美观性、实木质感、机械强度高等特性，在透光建筑、透光家居产品等方面应用前景广阔。

3、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

4、一种光学实木皮的制备方法，其包括：包括以下步骤：

5、步骤(1)：选取无虫眼的薄木，在100-120℃条件下干燥10-15h后，备用；

6、步骤(2)：将步骤(1)干燥备用的薄木浸泡在乙醇溶液中，浸泡温度为20-40℃，浸泡时间为10-12h，浸泡结束后取出薄木备用；

7、步骤(3)：制备低共熔溶剂，并将步骤(2)制得的薄木置于低共熔溶剂中反应，设定反应温度和反应时间，反应结束后取出薄木备用；

8、步骤(4)：将步骤(3)制得的薄木使用去离子水冲洗后，进行去离子水洗涤处理1h，处理结束后，取出薄木备用；

9、步骤(5)：将步骤(4)制得的薄木再次浸泡在乙醇溶液中反应，常温浸泡时间为10-12h；

10、步骤(6)：重复步骤(4)至步骤(5)2～3次，取出薄木备用；

11、步骤(7)：将步骤(6)所得的薄木置于环氧树脂浸渍溶液中真空浸渍，设定真空浸渍时间，真空浸渍完成后取出薄木备用；

12、步骤(8)：将步骤(7)制得的薄木置于15-30℃密封固化，密封固化12-24h后得到保留木材颜色和花纹的光学实木皮。

13、作为本发明所述的一种光学实木皮的制备方法的一种优选方案，其中：步骤(1)中所述薄木为白蜡木、桧木、枫木中任意一种，所述薄木密度为0.3～0.6g/cm3。

14、作为本发明所述的一种光学实木皮的制备方法的一种优选方案，其中：步骤(3)中所述低共熔溶剂的制备方法为由设定摩尔比的氢键供体和氢键受体混合，在设定温度下搅拌制得。

15、作为本发明所述的一种光学实木皮的制备方法的一种优选方案，其中：所述氢键供体和氢键受体的摩尔比为20:1-5:1，所述设定温度为50-100℃；所述的氢键受体为氯化胆碱、氯化铁、氯化锌、氯化铜、氯化钙中任意一种，所述氢键供体为乳酸和草酸中任意一种。

16、作为本发明所述的一种光学实木皮的制备方法的一种优选方案，其中：步骤(3)中所述反应温度为80-120℃，所述反应时间为0.5-2h。

17、作为本发明所述的一种光学实木皮的制备方法的一种优选方案，其中：步骤(7)中所述浸渍温度为15-35℃，所述浸渍时间为2-5h。

18、作为本发明所述的一种光学实木皮的制备方法的一种优选方案，其中：步骤(7)中所述环氧树脂浸渍溶液包括环氧树脂和固化剂。

19、作为本发明所述的一种光学实木皮的制备方法的一种优选方案，其中：步骤(7)中所述环氧树脂和固化剂的质量比为3:1。

20、本发明的另一方面提供了上述制备方法制备的一种光学实木皮。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

22、1.本发明中只脱除部分木质素，不同树种的薄木制备出的光学实木皮在提高透光率的同时，能保留木材大部分的纹理与颜色，且机械性能优异，不变形，强度高，幅面大，可实现大幅面木材的透光、透明化，能够保留木材自身的美观性、实木质感、机械强度等特性。

23、2.本发明工艺制备过程时间短，操作简单，所使用的化学药品可循环使用，具有成为家居装饰材料与家具设计的新材料的潜力。

技术特征：

1.一种光学实木皮的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光学实木皮的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述薄木为白蜡木、桧木、枫木中任意一种，所述薄木密度为0.3~0.6g/cm3。

3.根据权利要求1所述的一种光学实木皮的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述低共熔溶剂的制备方法为由设定摩尔比的氢键供体和氢键受体混合，在设定温度下搅拌制得。

4.根据权利要求3所述的一种光学实木皮的制备方法，其特征在于：所述氢键供体和氢键受体的摩尔比为20:1-5:1，所述设定温度为50-100℃；所述的氢键受体为氯化胆碱、氯化铁、氯化锌、氯化铜中任意一种，所述氢键供体为乳酸和草酸中任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种光学实木皮的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述反应温度为80-120℃，所述反应时间为0.5-2h。

6.根据权利要求1所述的一种光学实木皮的制备方法，其特征在于：步骤（7）中所述浸渍温度为15-30℃，所述浸渍时间为12-36h。

7.根据权利要求1所述的一种光学实木皮的制备方法，其特征在于：步骤（7）中所述环氧树脂浸渍溶液包括环氧树脂和固化剂。

8.根据权利要求7所述的一种光学实木皮的制备方法，其特征在于：步骤（7）中所述环氧树脂和固化剂的质量比为3:1。

9.一种光学实木皮，其特征在于：所述光学实木皮由权利要求1-8任一项所述的光学实木皮的制备方法制备得到。

技术总结本发明提供了一种光学实木皮及其制备方法，其中制备方法包括步骤有木皮干燥，浸泡乙醇，与低共熔溶剂反应后，使用环氧树脂浸渍液，浸润到木材内部，表面处理，树脂固化后，制得光学实木皮。本发明以常规薄木为原料，在常温常压下脱除部分木质素，使木材颜色、纹理及组织结构保存完好，提高木材的透光率同时保留实木手感，力学性能同步改善。技术研发人员：吴燕,白若彩,陈梦瑶,童柯,董婉婷,符启良,王开立受保护的技术使用者：南京林业大学技术研发日：技术公布日：2024/3/31