一种利用PEG-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法与流程

本发明涉及木材改性，特别涉及一种利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法。

背景技术：

1、木材存在干缩湿胀，变形开裂，易于腐朽，易燃等问题，大大降低了它作为材料应用的可靠性，为了改善和克服木材的这些缺陷，延长木制品的使用寿命，木材改性的研究成为了木材科学研究的-一个重要方面。木材改性是使用物理、化学或生物等不同方法处理木材，来改善木材自身的缺陷，满足人们对其使用性能的需求。随着材料科学的发展，如今.木材的多功能多领域的研究和应用越来越受到人们的关注。改性处理在改善木材缺陷的同时，还能够赋予木材某些特殊的功能，创造附加价值，拓宽木材的应用领域。

2、聚乙二醇，简称peg，是乙二醇的高聚物，peg对木材的作用相当于润胀剂,通过扩散作用渗，入木材细胞壁中,置换出其中水分使细胞璧膨胀，从而减少木材细胞璧因为吸湿或解吸而发生的体积变化，有效提高木材的尺寸稳定性。在改性木材时，分子量小的peg渗入本材的速度快，但由于其羟基含量多，改性材吸湿性较大，分子量大的peg吸湿性小，但却不易渗透到木材细胞壁中。因此，需要根据改性处理的不同需求来选择适宜分子量的peg。此外，木材初含水率和peg浓度也是影响改性效果的重要因素。木材的含水率越高，peg的扩散速度越快，因此在处理时以生材和湿材为佳。但peg处理的木材吸湿性增大，硬度降低，蠕变增大，部分机械性能有所降低。为了弥补单-改性技术的不足，提高改性材的综合性能，常用si0作为支撑材料，硅溶胶改性作为一种常用的木材改性技术，在改善peg改性材吸湿性大、易流失、硬度降低、蠕变增大的问题方面具有一定的潜力，同时可在尺寸稳定性、耐腐性和阻燃性等方面进一步加强，因此，本申请提供了一种利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法来满足需求。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

2、一种利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，包括以下步骤：

3、s1、准备木材：首先，需要准备好要加工的木材包括去除皮或其他杂质，将木材切割成合适的尺寸；

4、s2、准备浸渍液：选用peg与硅溶胶的重量比为2:3～3:1，pbg分子量为800，硅溶胶固含量为25-35％；

5、s3、加压浸渍：将木材放入浸渍罐中，然后用压力将浸渍液注入木材中，采用真空，相对真空度为-0.07～-0.1mpa条件下真空处理20-60min，加压压力为0.1～2.0mpa下加压处理30～120min浸渍处理，peg通过扣散作用进入到木材细胞壁并使其润胀，在一定程度促进了si0,向木材细胞壁的渗透；

6、s4、保持时间：木材需要在浸渍罐中保持一定的时间，以确保浸渍液充分渗透到木材的内部，并且达到所需的改性效果；

7、s5、木材检验，获得改性的木材后，则立即对木材进行检查，将木材表面多余流出的溶胶液进行清除，使板材表面平滑度达到验收标准，可进行后续上色。

8、s2中，采用温变辅助溶胶-凝胶法在木材内部形成凝胶，将peg稳固在木材细胞腔内，获得尺寸稳定性优良的改性材，同时改善了peg易吸湿和泄露的问题，将peg和硅溶胶两种改性技术复合使用，在木材细胞腔内构建了siq网络结构，将peg有效地固定在木材孔隙内，防止其在固液相变过程中发生泄漏。

9、s2中，制备时应准备所需的原料和仪器，聚乙二醇(peg)、硅酸酯前驱体、正丁醇、硅烷偶联剂、氢氧化钠、硅溶胶稀释剂、搅拌器、密封容器，在密封容器中，将硅酸酯前驱体和正丁醇混合，并添加硅烷偶联剂进行搅拌，直至溶解均匀，搅拌时间为最少为120转/min，随后继续搅拌并缓慢添加氢氧化钠，直到混合物呈现出适当的粘度。将peg溶解在硅溶胶稀释剂中，形成peg溶液。将peg溶液慢慢加入硅酸酯溶液中，并继续搅拌直至混合均匀。将得到的peg硅溶胶放置于密封容器中，进行隔热固化处理，使其形成凝胶状物质。

10、s5中，若木材表面凸出的凝固溶胶较多则需要进行支撑打磨，将木材固定于支架上，采用砂纸或抛光机进行表面处，一面抛光完成后，则立即更换加工面，保证木材表面无任何凸起物。

11、s5中，在木材验收时，还可对木材的改性强度进行检验，包括耐腐蚀性检验、阻燃性检验、稳定性检验。

12、耐腐蚀性检验，将木材样品暴露在特定的腐蚀性环境中，如水、湿度、霉菌或真菌，一段时间后观察木材的变化情况，包括外观、重量损失、硬度等来评估木材的耐腐蚀性能，观察过程中包括记录木材放置时间，耐腐蚀性环境的具体内容，按照木材承受力获得木材耐腐蚀性数据；阻燃性检验，测试方法包括垂直燃烧测试、水平燃烧测试，将木材分成不同厚度，按照不同厚度尺寸进行木材燃烧测试，通过观察不同厚度之间木材的燃烧性能来评估木材的阻燃性能；稳定性检验，将木材样品暴露在高温环境下，观察木材的热稳定性能，并且将木材分成不同尺寸，按照每种尺寸的区别进行分开测量，得到不同木材尺寸稳定性、结构稳定性；

13、本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

14、上述方案中，本发明采用peg和硅溶胶两者复合处理木材，在协同提高木材综合性能的同时，使peg作为相变材料优良的器热储能能力在木材上得以稳定有效地发挥，从而制备出一种尺寸稳定性的改性木材。，本发明产品具有良好的尺寸稳定性，力学性能较好，改性过程工艺简便，成本大大低于其他高分子材料填充方法，且操作安全、环保。具有极高的商业价值和良好的市场前景。制作好的家具不会产生变形、裂缝、开裂、翘曲等问题，可广泛应用于备餐台等大众家具的使用场景，具有广阔的应用前景；

15、本发明将peg和硅溶胶两种改性技术复合使用，在木材细胞腔内构建了si0,网络结构，将peg有效地固定在木材孔隙内，防止其在固液相变过程中发生泄漏，提高了处理材的循环耐久性，提高了木材尺寸稳定性的同时，降低了吸湿性。

技术特征：

1.一种利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，s2中，采用温变辅助溶胶-凝胶法在木材内部形成凝胶，将peg稳固在木材细胞腔内，获得尺寸稳定性优良的改性材，同时改善了peg易吸湿和泄露的问题，将peg和硅溶胶两种改性技术复合使用，在木材细胞腔内构建了siq网络结构，将peg有效地固定在木材孔隙内，防止其在固液相变过程中发生泄漏。

3.根据权利要求1所述的利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，s2中，制备时应准备所需的原料和仪器，聚乙二醇(peg)、硅酸酯前驱体、正丁醇、硅烷偶联剂、氢氧化钠、硅溶胶稀释剂、搅拌器、密封容器，在密封容器中，将硅酸酯前驱体和正丁醇混合，并添加硅烷偶联剂进行搅拌，直至溶解均匀，搅拌时间为最少为120转/min，随后继续搅拌并缓慢添加氢氧化钠，直到混合物呈现出适当的粘度。

4.根据权利要求3所述的利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，将peg溶解在硅溶胶稀释剂中，形成peg溶液。

5.根据权利要求4所述的利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，将peg溶液慢慢加入硅酸酯溶液中，并继续搅拌直至混合均匀。

6.根据权利要求5所述的利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，将得到的peg硅溶胶放置于密封容器中，进行隔热固化处理，使其形成凝胶状物质。

7.根据权利要求1所述的利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，s5中，若木材表面凸出的凝固溶胶较多则需要进行支撑打磨，将木材固定于支架上，采用砂纸或抛光机进行表面处，一面抛光完成后，则立即更换加工面，保证木材表面无任何凸起物。

8.根据权利要求1所述的利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，s5中，在木材验收时，还可对木材的改性强度进行检验，包括耐腐蚀性检验、阻燃性检验、稳定性检验。

9.根据权利要求1所述的利用peg-硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，其特征在于，耐腐蚀性检验，将木材样品暴露在特定的腐蚀性环境中，如水、湿度、霉菌或真菌，一段时间后观察木材的变化情况，包括外观、重量损失、硬度等来评估木材的耐腐蚀性能，观察过程中包括记录木材放置时间，耐腐蚀性环境的具体内容，按照木材承受力获得木材耐腐蚀性数据；

技术总结本发明提供一种利用PEG‑硅溶胶复合提升木材稳定性的方法，属于木材改性技术领域；包括以下步骤：S1、准备木材：首先，需要准备好要加工的木材包括去除皮或其他杂质，将木材切割成合适的尺寸；S2、准备浸渍液：选用PEG与硅溶胶的重量比为2:3～3:1，PBG分子量为800，硅溶胶固含量为25‑35％；S3、加压浸渍；S4、保持时间；S5、木材检验。本发明采用PEG和硅溶胶两者复合处理木材，在协同提高木材综合性能的同时，使PEG作为相变材料优良的器热储能能力在木材上得以稳定有效地发挥，从而制备出一种尺寸稳定性的改性木材，将PEG有效地固定在木材孔隙内，防止其在固液相变过程中发生泄漏，提高了处理材的循环耐久性，提高了木材尺寸稳定性的同时，降低了吸湿性。技术研发人员：沈杨,李立辉,张玲云,朱松建,朱寿明受保护的技术使用者：亚振家居股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6