一种无醛低碳木质复合材料的制备方法

本发明涉及一种木质复合材料的制备相关领域，尤其涉及一种无醛低碳木质复合材料的制备方法。背景技术：1、木质复合材料作为一种新型环保材料，近年来在多个领域得到了广泛的应用。它以木材为基础，通过与其他材料的复合，实现了对木材性能的优化和提升，满足了现代社会对高性能、环保型材料的需求。然而，随着木质复合材料使用范围的扩大，一些问题也逐渐显现出来，如甲醛释放问题以及冷冻浸渍处理过程中的固化不均匀等。2、木质复合材料以其独特的性能优势，广泛应用于汽车、建筑、室内外装饰、家电及运输等行业。在汽车领域，木质复合材料用于制造车身部件和内饰，不仅降低了汽车的整体重量，提高了燃油效率，还为汽车内部增添了设计元素。在建筑领域，木质复合材料因其良好的保温性能和环保特性，被广泛应用于门窗、墙体等部件的制造。此外，在室内外装饰和家电行业，木质复合材料也因其美观、耐用等特性受到了广泛的欢迎。3、然而，随着木质复合材料的广泛应用，甲醛释放问题也逐渐引起了人们的关注。甲醛是一种常见的室内空气污染物，长期暴露于高浓度的甲醛环境中可能对人体健康造成危害。在木质复合材料的制造过程中，胶粘剂的使用是甲醛释放的主要来源。尽管目前已有一些低甲醛或无甲醛的胶粘剂问世，但由于成本和技术等方面的限制，其应用并不广泛。因此，如何降低木质复合材料中的甲醛含量，减少甲醛释放，是当前亟待解决的问题。4、除了甲醛问题外，木质复合材料在冷冻浸渍处理过程中还存在固化不均匀的问题。冷冻浸渍处理是一种常用的木质复合材料改性方法，通过低温条件下的浸渍处理，可以实现对材料性能的进一步提升。然而，在实际操作过程中，由于木材本身的孔隙结构复杂，浸渍液在木材中的渗透和扩散往往不均匀，导致固化后的材料性能存在差异。这种固化不均匀不仅影响了木质复合材料的整体性能，还可能导致在使用过程中出现开裂、变形等问题。技术实现思路1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种无醛低碳木质复合材料的制备方法。2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，包括以下步骤：3、s1：制备浸渍液，并使用碱性溶液对木料上的木质素进行去除，以此得到木质基体；4、s2：对s1中得到的木质基体采用气相处理的处理工艺进行预处理，以此对木质基体上的孔隙进行控制调节；5、s3：使用浸渍液对木质基体进行循环冷冻浸渍处理，将s3处理完成后的木质基体进行加热处理，紫外线固化，得到木质复合物。6、本发明一个较佳实施例中，在s1中，浸渍液由高分子单体、引发剂以及交联剂组成；碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠、氨水等碱性物质与水混合形成的一种溶液，浓度为2％-4％，处理时间为15-20h。7、本发明一个较佳实施例中，高分子单体为甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸乙酯(ea)以及丙烯酸丁酯(ba)中的一种、引发剂为过氧化乙酰(pa)、过氧化苯甲酰(bpo)以及过氧化丙酰(ppa)中的一种，交联剂为三聚氰胺甲醛树脂(mf)或甘油三丙烯酸酯(gta)中的一种。8、本发明一个较佳实施例中，浸渍液中高分子单体质量百分比为60％-80％，引发剂质量百分比为1％-5％，交联剂质量百分比为10％-30％，浸渍液为高分子单体、引发剂以及交联剂搅拌混合而成。9、本发明一个较佳实施例中，在s2中，气相处理方法为：将去除木质素的木质基体放置于真空炉内，并在真空炉内通入惰性气体，以此控制木质基体孔隙的均匀性。10、本发明一个较佳实施例中，在s2中，惰性气体为水蒸气、氩气、氮气或氩气中的一种或两种，气相处理处理参数为，温度100℃-200℃，真空炉内进行，时间5-15h。11、本发明一个较佳实施例中，在s3中，循环冷冻浸渍处理具体为：将气相处理后的木质基体放置于具有循环系统以及冷冻功能的浸渍槽内，并将浸渍液在浸渍槽内不断循环。12、本发明一个较佳实施例中，在s3中，循环冷冻浸渍处理参数为，温度为-15℃--25℃，浸渍时间20-30h，循环速度5l/min-15l/min。13、本发明一个较佳实施例中，在s3中，紫外线固化的方式参数为，紫外线波长为200-400nm，照射时间为20-50min。14、本发明一个较佳实施例中，在s3中，加热处理参数为，温度为65-80℃，是时间为2-4h。15、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：16、(1)本发明提供了一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，通过先使用碱性溶液将木料中的木质素进行去除，再通过气相处理和循环冷冻浸渍处理结合，使得浸渍液对木料进行完全浸渍，最后进行固化，以此避免了使用粘结剂、固化剂等材料完成木质复合材料的制成，相较于现有技术，在整个制备流程中，避免了含甲醛材料的使用，同时去除了木质素，减小了木料本身的甲醛的挥发，从而提高了此木质复合材料的安全性。17、(2)本发明提供了一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，通过气相处理和循环冷冻浸渍处理结合，通过气相处理，使得去除木质素后的木料上的空隙更加均匀化，从而使得后期浸渍液在进行浸渍过程中更加容易浸渍，避免了无法填充所有区域的情况的出现，极大地提高了孔隙的均匀化，在提高后期浸渍过程中浸渍程度以及浸渍效率的同时，还提高了木料的物理性能和稳定性。18、(3)本发明提供了一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，通过气相处理和循环冷冻浸渍处理结合，在循环冷冻浸渍处理过程中，由于浸渍过程中木料内外存在温度的梯度差异，从而使得在进行循环时，能够对木料进行一步一步的进行浸渍，有效避免后续固化不均匀的情况出现，同时由于前期木料孔隙被均匀化处理，使得在浸渍过程中，浸渍液能够更顺畅的浸渍入木料内，且通过气相处理使孔隙均匀化后，木料对水分的吸收和释放能力得到调节，有助于减少因湿度变化而引起的尺寸变化。在后续的浸渍处理中，这种稳定性能够确保浸渍液更好地固定在木料中，不易因环境变化而流失。技术特征：1.一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s1中，浸渍液由高分子单体、引发剂以及交联剂组成；碱性溶液为氢氧化钠、碳酸钠、氨水等碱性物质与水混合形成的一种溶液，浓度为2％-4％，处理时间为15-20h。3.根据权利要求2所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：所述高分子单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及丙烯酸丁酯中的一种、引发剂为过氧化乙酰、过氧化苯甲酰以及过氧化丙酰中的一种，所述交联剂为三聚氰胺甲醛树脂或甘油三丙烯酸酯中的一种。4.根据权利要求2所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：所述浸渍液中高分子单体质量百分比为60％-80％，引发剂质量百分比为1％-5％，交联剂质量百分比为10％-30％，浸渍液为高分子单体、引发剂以及交联剂搅拌混合而成。5.根据权利要求1所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s2中，气相处理方法为：将去除木质素的木质基体放置于真空炉内，并在真空炉内通入惰性气体，以此控制木质基体孔隙的均匀性。6.根据权利要求1所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s2中，惰性气体为水蒸气、氩气、氮气或氩气中的一种或两种，气相处理处理参数为，温度100℃-200℃，真空炉内进行，时间5-15h。7.根据权利要求1所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s3中，循环冷冻浸渍处理具体为：将气相处理后的木质基体放置于具有循环系统以及冷冻功能的浸渍槽内，并将浸渍液在浸渍槽内不断循环。8.根据权利要求1所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s3中，循环冷冻浸渍处理参数为，温度为-15℃--25℃，浸渍时间20-30h，循环速度5l/min-15l/min。9.根据权利要求1所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s3中，紫外线固化的方式参数为，紫外线波长为200-400nm，照射时间为20-50min。10.根据权利要求1所述的一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，其特征在于：在所述s3中，加热处理参数为，温度为65-80℃，是时间为2-4h。技术总结本发明公开了一种无醛低碳木质复合材料的制备方法，包括：制备浸渍液，并使用碱性溶液对木料上的木质素进行去除，以此得到木质基体；将得到的木质基体采用气相处理的处理工艺进行预处理，以此对木质基体上的孔隙进行控制调节；使用浸渍液对木质基体进行循环冷冻浸渍处理，将S3处理完成后的木质基体进行加热处理，紫外线固化，通过气相处理，使得去除木质素后的木料上的空隙更加均匀化，从而使得后期浸渍液在进行浸渍过程中更加容易浸渍，避免了无法填充所有区域的情况的出现，极大地提高了孔隙的均匀化，在提高后期浸渍过程中浸渍程度以及浸渍效率的同时，还提高了木料的物理性能和稳定性。技术研发人员：葛省波,石洋,马同华,陆铜华,魏任重,谢小兵,唐镇忠,黄润州,贾翀,张明龙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：2024/6/18