[发明专利]一种木材气凝胶的干燥方法

说明书

本发明属于木材气凝胶技术领域，提供了一种木材气凝胶的干燥方法，其特征在于，包括如下步骤：取待干燥的木材水凝胶，进行水分置换处理；将经过置换处理后的产物放入冷冻剂中进行冷冻处理；将经过冷冻处理后的产物放入烘箱中进行干燥处理。本发明针对木材水凝胶中富含的水分，通过采用浓度不同的酒精溶液不断置换出木材水凝胶中的水分，使木材水凝胶中的水分完全置换处理，由酒精代替；由于丙酮表面张力比乙醇低，渗透性更强且丙酮的挥发性更高，因此，再采用丙酮置换出木材水凝胶内的酒精；将置换丙酮后的木材水凝胶放入液氮中冷冻使其快速冷冻，接着直接进行干燥处理，可使丙酮快速挥发，从而使得木材气凝胶保持原本的结构。

技术领域

本发明涉及木材气凝胶技术领域，具体涉及一种木材气凝胶的干燥方法。

背景技术

木材气凝胶是继纤维素气凝胶材料后新出现的一种新型的气凝胶，它具有质轻、高孔隙率、高比表面积、低介电常数等优点，而且具有自身独特的优良品质。制备木材气凝胶的原材料来源广泛、廉价且丰富，具备生物相容性和生物可降解性的优点，其表面活性基团较多，可能够进行酯化、醚化、接枝共聚、氧化等化学反应。因此，木材气凝胶备受科研工作者的关注。而木材气凝胶一般是由木材水凝胶经干燥后得到的，目前木材水凝胶的干燥方法一般采用的是超临界CO₂干燥方法、冷冻干燥方法、临界点干燥等方法，这些方法设备系统较为复杂，运行和维护成本也较高，因此发展一种可便宜操作的木材气凝胶的干燥方法显得非常有必要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种木材气凝胶的干燥方法，以解决现有技术中的至少一个技术问题。

本发明提供的一种木材气凝胶的干燥方法，包括如下步骤：

步骤S1：取待干燥的木材水凝胶，进行水分置换处理；

步骤S2：将经过置换处理后的产物放入冷冻剂中进行冷冻处理；

步骤S3：将经过冷冻处理后的产物放入烘箱中进行干燥处理。

可选地，所述步骤S1中的置换处理的具体过程如下：

将所述木材水凝胶放入不同浓度的酒精溶液中进行多次置换，最后放入丙酮中进行置换。

可选地，所述酒精溶液的浓度值依次升高。

可选地，所述酒精溶液的浓度梯度至少为两个，且末次酒精溶液的浓度为100％。

可选地，所述酒精溶液的浓度梯度为四个，依次为50％、75％、95％和100％。

可选地，所述置换处理的环境温度为室温，每个浓度的酒精溶液的处理时间为6小时，所述丙酮的处理时间为1～24小时。

可选地，所述冷冻处理的时间为1～30分钟。

可选地，所述冷冻剂为液氮。

可选地，所述干燥处理的温度为30～120℃，时间为1～60min。

本发明的有益效果：

1.本发明的木材气凝胶的干燥方法，针对木材水凝胶中富含的水分，通过采用浓度不同的酒精溶液不断置换出木材水凝胶中的水分，使木材水凝胶中的水分完全置换处理，由酒精代替；由于丙酮表面张力比乙醇低，渗透性更强且丙酮的挥发性更高，因此，再采用丙酮置换出木材水凝胶内的酒精；将置换丙酮后的木材水凝胶放入液氮中冷冻使其快速冷冻，接着直接进行干燥处理，可使丙酮快速挥发，从而使得木材气凝胶保持原本的结构。

2.本发明的木材气凝胶的干燥方法，相较于现有的干燥方法，采用的设备低廉便宜，能耗低，工艺简单，耗时短。

附图说明