一种可修复木材及其制作方法、修复方法与流程

本发明涉及一种可修复木材及其制作方法、修复方法，属于木材加工领域的木材修复方法。

背景技术：

木材，在建筑结构、装饰装修等领域均被广泛使用。但由于木材自身材质较软，在使用过程中容易受到人为导致的裂痕或刻痕。此外，木材自身具有吸湿性和各向异性，因此，在使用过程中也常常因为老化产生自然开裂。因此，制备出可修复木材，并且修复其裂痕和刻痕非常重要。

“一种多功能可修复超疏水木材的制备方法”（中国专利申请号：201710773337.x）提供了一种可修复超疏水木材，其木材表面含有二氧化钛纳米粒子与全氟烃基甲基丙烯酸共聚物超疏水涂层。

“一种具有自修复功能的超疏水防腐木材表面的制备方法”（中国专利申请号：201410172552.0），通过在木材上构建一层具有粗糙结构的二氧化钛薄膜，再通过氟硅烷对其进一步修饰改性，可获得具有超疏水表面的木材，并使其具有可修复功能。但采用上述方法制备可修复木材时，采用了金属纳米粒子，导致了后续机械加工性能较差。此外，上述方法使用的可修复涂层，存在易脱落失效的问题。

技术实现要素：

本发明是提供一种可修复木材，修复性能持久，且不影响后续机械加工性能。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种可修复木材的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：采用预先制备好的棕榈蜡乳液对木材进行浸渍；对浸渍完成的木材进行干燥，得到可修复木材；所述棕榈蜡乳液的配比为：去离子水70-80份，棕榈蜡20-30份，乳化剂4-10份。

进一步地，所述乳化剂为span80和tween80复配，二者质量比10:1~8:1。

进一步地，所述采用预先制备好的棕榈蜡乳液对木材进行浸渍包括以下步骤：采用大粒径棕榈蜡乳液浸渍木材并干燥，所述大粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为800nm-1200nm；采用中粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥，所述中粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为500nm-600nm；采用小粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍，所述小粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为300nm-400nm。

进一步地，所述大粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为800r/min；所述中粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为1000r/min；所述小粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为1500r/min。

进一步地，所述采用大粒径棕榈蜡乳液浸渍木材并干燥包括以下步骤：将木材放入浸渍罐后进行抽真空，抽真空压力为0.01mpa，时间0.5h-1h；然后将制备好的大粒径棕榈蜡乳液放入浸渍罐，对所述木材进行加压并保压，加压压力为0.3mpa-0.6mpa，保压时间为0.5h-1h；保压完成后，取出木材并进行干燥，干燥温度为50℃-60℃，干燥后木材含水率为8%-10%。

进一步地，所述采用中粒径棕榈蜡乳液浸渍木材并干燥包括以下步骤：将木材进行抽真空，抽真空压力为0.01mpa，时间0.5h-1h；然后将制备好的中粒径棕榈蜡乳液放入浸渍罐中，对浸渍罐进行加压并保压，加压压力为0.4mpa-0.8mpa，保压时间为1h-2h；保压完成后，取出木材并进行干燥，干燥温度为40℃-50℃，干燥后木材含水率为10%-12%。

进一步地，所述采用小粒径棕榈蜡乳液浸渍木材并干燥包括以下步骤：将木材进行抽真空，抽真空压力为0.01mpa，时间0.5h-1h；然后将制备好的小粒径棕榈蜡乳液放入浸渍罐中，对浸渍罐进行加压并保压，加压压力为0.6mpa-0.9mpa，保压时间为6h-12h；保压完成后，取出木材并进行干燥，干燥温度为40℃-50℃，干燥后木材含水率为12%-14%。

一种可修复木材，采用上述方法制备得到。

一种可修复木材的修复方法，包括以下步骤：将制备好的可修复木材进行烘烤，烘烤区域为裂痕或刻痕处，烘烤温度为110-130℃；将烘烤后的可修复木材静置，并冷却至室温；所述可修复木材采用上述方法制备得到。

进一步地，采用高温热风枪对所述烘烤区域进行烘烤，高温热风枪距可修复木材表面距离10cm-20cm，烘烤时间2min-20min。

本发明提供的可修复木材的制备方法步骤简单，且裂痕、刻痕的修复方法简单、高效；采用不同粒径乳液对木材依次进行浸渍，可确保木材表面所有孔隙均被完全填充，从而提高木材表面平整。

得到的可修复木材可反复使用，可进行多次、多处裂痕、刻痕修复；可修复木材表面平整、且具有一定的防水效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种可修复木材的结构示意图。

其中：1-木材，2-小粒径棕榈蜡，3-中粒径棕榈蜡，4-大粒径棕榈蜡。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的实质，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的阐述。

如图1所示，木材由于具有多孔性，为确保在木材表面构建连续均匀的可修复层，为确保在木材表面构建连续均匀的可修复层，采用不同粒径的棕榈蜡乳液对木材进行浸渍。经干燥后，以大粒径棕榈蜡填补木材表面孔隙和沟槽，以中、小粒径棕榈蜡填补大粒径棕榈蜡间的空隙。不同粒径的棕榈蜡相互补充，从而实现在木材表面构建均匀可修复层。此外，棕榈蜡具有疏水作用。因此，当棕榈蜡覆于木材表面时，可以起到疏水剂的作用，从而提高木材的防水效果。

实施例一

一种可修复木材的制作方法，具体包括以下步骤：

步骤一，制备棕榈蜡乳液。棕榈蜡乳液的成分为：去离子水70分，棕榈蜡30份，乳化剂5份。乳化剂采用span80和tween80复配，其中span80为4.5份，tween80为0.5份。

1.大粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃的去离子水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为800r/min；得到的大粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为800nm-1200nm。

2.中粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为1000r/min；得到的中粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为500nm-600nm。

3.小粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为1500r/min；得到的小粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为300nm-400nm。

木材孔隙和沟槽直径为微米级，首先采用大粒径棕榈可以确保孔隙和沟槽的填补。但大粒径棕榈蜡相互之间存在空隙，因此依照大粒径棕榈蜡的空隙距离，再依次采用中、小粒径棕榈蜡进行浸渍，可以确保大粒径棕榈蜡空隙间的填补。此外，小粒径棕榈蜡的粒径不宜过小，一方面制备复杂，成本高；另一方面浸渍到木材表面后易流失。

步骤二，采用大粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空0.5h，并导入大粒径棕榈蜡乳液，在0.3mpa下加压并保压1h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在60℃下对木材进行干燥，干燥至10%含水率。

步骤三，采用中粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将步骤二处理后的木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空1h，并导入中粒径棕榈蜡乳液，在0.8mpa下加压并保压2h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在40℃下对木材进行干燥，干燥至10%含水率。

步骤四，采用小粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将步骤三处理后的木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空1h，并导入低粒径棕榈蜡乳液，在0.9mpa下加压并保压10h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在40℃下对木材进行干燥，干燥至12%含水率，获得可修复木材。

在步骤二、三、四中，浸渍压力依次增大，保压时间依次增大，其目的是为了保证不同粒径的棕榈蜡能够成功浸渍。此外，干燥温度逐渐降低，是为了保证不破坏前序浸渍过程中已成功浸渍的棕榈蜡。

实施例二

一种可修复木材的制作方法，具体包括以下步骤：

步骤一，制备棕榈蜡乳液。棕榈蜡乳液的成分为：去离子水80分，棕榈蜡20份，乳化剂4.4份。乳化剂采用span80和tween80复配，其中span80为4份，tween80为0.4份。

1.大粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃的去离子水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为800r/min；得到的大粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为800nm-1200nm。

2.中粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为1000r/min；得到的中粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为500nm-600nm。

3.小粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为1500r/min；得到的小粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为300nm-400nm。

步骤二，采用大粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空0.6h，并导入大粒径棕榈蜡乳液，在0.5mpa下加压并保压1h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在55℃下对木材进行干燥，干燥至10%含水率。

步骤三，采用中粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将步骤二处理后的木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空0.6h，并导入中粒径棕榈蜡乳液，在0.6mpa下加压并保压2h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在40℃下对木材进行干燥，干燥至11%含水率。

步骤四，采用小粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将步骤三处理后的木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空1h，并导入小粒径棕榈蜡乳液，在0.9mpa下加压并保压10h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在40℃下对木材进行干燥，干燥至12%含水率，获得可修复木材。

实施例三

一种可修复木材的制作方法，具体包括以下步骤：

步骤一，制备棕榈蜡乳液。步骤一，制备棕榈蜡乳液。棕榈蜡乳液的成分为：去离子水75分，棕榈蜡25份，乳化剂6份。乳化剂采用span80和tween80复配，其中span80为5.6份，tween80为0.7份。

1.大粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃的去离子水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为800r/min；得到的大粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为800nm-1200nm。

2.中粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为1000r/min；得到的中粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为500nm-600nm。

3.小粒径棕榈蜡乳液的制备，采用90℃热水溶解棕榈蜡后加入乳化剂，并超声搅拌，所述超声搅拌速度为1500r/min；得到的小粒径棕榈蜡乳液的粒径大小为300nm-400nm。

步骤二，采用大粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空0.5h，并导入大粒径棕榈蜡乳液，在0.6mpa下加压并保压0.5h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在60℃下对木材进行干燥，干燥至8%含水率。

步骤三，采用中粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将步骤二处理后的木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空1h，并导入中粒径棕榈蜡乳液，在0.8mpa下加压并保压2h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在50℃下对木材进行干燥，干燥至10%含水率。

步骤四，采用小粒径棕榈蜡乳液对木材进行浸渍并干燥。将步骤三处理后的木材置于浸渍罐中，在0.01mpa条件下抽真空1h，并导入小粒径棕榈蜡乳液，在0.9mpa下加压并保压12h。随后卸至常压，排出棕榈蜡乳液，取出木材。在45℃下对木材进行干燥，干燥至12%含水率，获得可修复木材。

本发明公开了一种可修复木材，采用上述方法制得。

实施例四

本发明公开了一种可修复木材的修复方法，包括以下步骤：

步骤一，将制备好的可修复木材进行烘烤，烘烤区域为裂痕或刻痕处，烘烤温度为110℃。

采用高温热风枪分别烘烤以及实施例一至三中的可修复木材，使烘烤区域内棕榈蜡熔融并流动。高温热风枪距可修复木材表面距离20cm，烘烤时间5min。

在对照木材以及实施例一至三中设置的裂痕和刻痕大小见表1：

本发明可修复的裂痕长度不大于50mm，裂痕宽度不大于2mm，裂痕深度不大于10mm。可修复刻痕长度不大于50mm，刻痕宽度不大于5mm，刻痕深度不大于3mm。

步骤二，将烘烤后的可修复木材静置，并冷却至室温。

步骤三，将烘烤区域刮平，即完成对裂痕或刻痕的修复。待步骤二中熔融的棕榈蜡固化后，采用木工刮刀刮去可修复木材表面多余固体棕榈蜡，即完成对裂痕或刻痕的修复，其修复结果为20倍放大镜下观察得到，具体见表2。

从表2中可以看出，实施例1-3中的裂痕和刻痕经修复后均不可见。

修复完成后，棕榈蜡冷却固化并继续填充在木材孔隙中，仍可继续使用。因此，当修复后的木材产生二次裂痕或刻痕时，可以继续采用步骤一、二、三进行反复修复。

应当指出，虽然通过上述实施方式对本发明进行了描述，然而本发明还可有其它多种实施方式。在不脱离本发明精神和范围的前提下，熟悉本领域的技术人员显然可以对本发明做出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应当属于本发明所附权利要求及其等效物所保护的范围内。

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