[发明专利]一种透光木材的一步合成制备方法

说明书

本发明提出的是一种透光木材的一步合成制备方法，包括如下步骤：1）先将木材干燥，随后放入碱溶液或有机溶液中存放；2）将纯MMA单体溶液加热预聚合，随后冷却至室温得到预聚MMA溶液；3）将木材在真空条件下直接浸渍在预聚MMA溶液中；4）将浸渍后的木材夹在2块玻璃片中间并用铝箔包装好，然后在烘箱里加热，完成聚合，即得到保留原木颜色与纹理的透光木材。优点：1）不脱木质素，保留木材原木色与花纹，增强美观性；2）制备过程耗时短，节能简单，方便易操作，可满足大尺寸批量加工；3）可制备出多种具有特定色泽与花纹的透光木材，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及的是一种透光木材的一步合成制备方法，属于木材制造及改性技术领域。

背景技术

木材是一种广泛使用的优质结构材料，其优异的机械性能来源于自然生长形成的独特结构，同时由于其天然的质地与颜色，木材也是优良的家居装饰材料。正因为木材优点众多、功能强大、用途广泛，使得木材功能与用途的不断拓宽，特别是木材改性处理成为目前技术领域研究的焦点。其中，透明木材作为木材改性技术的一个新兴成果，正以质轻、环保、透光等特点进入人们的视野。

专利申请号为201610635538.9的发明专利公开了一种用脱木素的纳米多孔纤维素模板法制备透明木材的方法，具体为：通过去除吸光木质素组分和在木材细胞壁上创建纳米孔隙来制备脱木素木模板，注入预聚合的甲基丙烯酸甲酯溶液，即得透明木材。该方法利用脱除木质素，浸渍树脂的方式对木材改性，上述技术方案基于脱木素木模板与浸渍树脂间的良好协同作用，使透明木材具有高透明度。但最近的研究成果（如Li Y , Fu Q ,Rojas R , et al. A new perspective on transparent wood: Lignin-retainingtransparent wood.[J]. Chemsuschem, 2017, 10(17).）指出，木质素约占木材整体结构的30％，并与木材中的不同多糖交联以赋予结构支持，因此去除木质素会一定程度上削弱木材结构，且限制大型木结构制作与透明木材制备的树种选择范围，例如松木、杨木等低密度树种木材经过脱木素后易碎裂，难以使用，同时也无法保留木材原有的纹理与色泽；并且，上述方法所用薄木样品限定为密度0.47g/cm³的桦木，进一步限制了透明木材在制备过程中对于树种的选择。对于家具行业而言，面对家具材料领域的不断拓宽，上述制备方法只能制备出单一类型的透明木材，已不能满足行业对于功能型装饰材料的需求。

发明内容

本发明提出的是一种透光木材的一步合成制备方法，采用与木模板折射率相匹配的预聚合MMA(甲基丙烯酸甲酯)树脂直接浸渍，减少了去除木质素这一步骤，所制得的木材既能够保留木材纹理与色泽同时还具有透光性，且表现出优异机械性能。

本发明的技术解决方案：一种透光木材的一步合成制备方法，包括如下步骤：

1）浸渍前，先将木材干燥24 h，随后放入碱溶液或有机溶液中存放12 h，以提升木材的渗透性；浸渍前干燥温度为95-110℃，碱溶液为1 % NaOH碱溶液，有机溶液为无水乙醇；木材选用针叶材或阔叶材树种的板材，如西南桦、椴木、新西兰松、红橡、白橡等；

2）以偶氮二异丁腈为引发剂，在75℃下将纯MMA单体溶液在两颈圆底烧瓶内加热预聚合，随后在冰−水浴中冷却至室温，得到预聚MMA溶液；偶氮二异丁腈的含量为0.3 -0.4 wt.%，加热时间为13-18 min；

3）将木材从碱溶液或有机溶液中取出，在真空条件下直接浸渍在预聚MMA溶液中，重复3次，每次浸渍的时间为20-35 min；

4）将浸渍后的木材夹在2块玻璃片中间并用铝箔包装好，然后在烘箱里加热，温度为60-80 ℃，加热时间为4-7 h，完成聚合，即得到保留原木颜色与纹理的透光木材。

本发明的优点：

1）不脱木质素，保留木材原木色与花纹，增强美观性；