一种自清洁功能竹材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自清洁功能竹材及其制备方法，以TiCl4、离子液体等为主要原料，采用浸提/原位水解技术制得负载二氧化钛的具有自清洁功能的竹材。本发明专利技术不仅提高了竹材防霉变、耐虫蛀、耐腐、耐磨、耐候性等性能，而且具有抗菌、灭菌、净化空气等自清洁功能。本发明专利技术解决了传统方法制得的负载二氧化钛竹材，其负载不均匀、容易脱落等问题。该技术的成功对于缓解木材资源短缺、拓展竹材的应用范围，维持可持续发展具有重要的现实意义。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，以TiCl4、离子液体等为主要原料，采用浸提/原位水解技术制得负载二氧化钛的具有自清洁功能的竹材。本专利技术不仅提高了竹材防霉变、耐虫蛀、耐腐、耐磨、耐候性等性能，而且具有抗菌、灭菌、净化空气等自清洁功能。本专利技术解决了传统方法制得的负载二氧化钛竹材，其负载不均匀、容易脱落等问题。该技术的成功对于缓解木材资源短缺、拓展竹材的应用范围，维持可持续发展具有重要的现实意义。【专利说明】
本专利技术属于竹材领域，具体涉及。
技术介绍
由于竹子生长快、产量高、成材早，且竹材强度高、韧性好、硬度大，其主要的力学性能可与硬阔叶树材相媲美，作为工程结构材料具有广阔的开发应用前景。因此被誉为第二森林资源，是木材的重要替代材料。但由于竹材比一般木材含有更多的营养物质，因而在温暖潮湿的条件下很容易产生腐朽、霉变、虫蛀以及易燃烧等特点，大大限制了竹材产品的应用范围。因此，如何通过竹材性质的改良，拓展竹材的使用范围，提高竹材附加值和利用率成为亟待解决的问题。目前竹材防腐和防蛀主要分为物理法和化学法两种。I)物理方法:主要有高温法、浸水法、烟熏法、气调法、远红外线法、微波法、射线法等，虽然这些方法无公害、无残毒；但是处理后的竹材或竹制品，若保管不当，会再度感染蛀虫和霉菌等。2)化学方法:主要有涂布法、浸溃法、蒸煮法、熏蒸法、加压注入法等，虽然这些方法防蛀、防腐等效果较好；但是药剂一般有毒，容易对制品和环境造成污染。而随着人们环保意识的增强，对竹材的防虫剂、防腐剂、防霉剂的环保要求和标准越来越高，如美国、日本、欧洲等大部分国家已禁止使用CCA、PCP等防腐剂。因此开发一种环境友好的竹材改良工艺成为当前研究的热点。近年来，二氧化钛光技术在空气净化、废水处理等环境治理领域得到广泛的应用，人们开发出了诸如自清洁和抗菌瓷砖、自清洁抗雾玻璃、光催化空气净化器等多用途的二氧化钛光催化产品。如何将具有光催化性能的二氧化钛引入到竹材中，开发出具有自清洁和抗菌性能、能够降解有机污染物的竹材；并能改善竹材容易霉变、虫蛀、腐朽、燃烧，耐磨性、耐候性差等缺点，具有重 要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，不仅提高了竹材防霉变、耐虫蛀、耐腐、耐磨、耐候性等性能，而且具有抗菌、灭菌、净化空气等自清洁功能。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种自清洁功能竹材是采用浸提/原位水解法制得的负载TiO2具有自清洁功能的竹材。制备如上所述的自清洁功能竹材的方法包括以下步骤: (1)将新鲜竹材除去竹青和竹黄； (2)将经过处理后的竹材浸溃到离子液体中，升温到5(T90°C，浸提f3h后，将竹材取出，于离子液体和TiCl4的混合液中浸溃0.5^2h后，缓慢加入蒸馏水，并将混合液温度升至IOO0C，缓慢滴加浓氨水调节混合液的pH值至7-9，反应30min后将竹材取出，冲洗表面的沉淀物，放入鼓风干燥箱烘干，自然冷却即制得所述的自清洁功能竹材。所述的离子液体为溴化1- 丁基-3-甲基咪唑Br、氯化1- 丁基-3-甲基咪唑Cl、溴化1-辛基-3-甲基咪唑Br、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑Cl中的一种。本专利技术的显著优点在于:本专利技术制得的自清洁功能竹材不仅提高了竹材本身的防霉变、耐虫蛀、耐腐、耐磨性等；而且使竹材具有抗菌、灭菌、净化空气等自清洁功能；还解决了传统方法制得的负载二氧化钛竹材，其负载不均匀、容易脱落等问题。该技术的成功对于缓解木材资源短缺、拓展竹材的应用范围，维持可持续发展具有重要的现实意义。【具体实施方式】实施例1 将新鲜竹材除去竹青和竹黄；浸溃到离子液体溴化1-丁基-3-甲基咪唑中，并将温度上升到50°C下，浸提3h后，将竹材取出并浸入到Br/TiCl4-合液中，浸溃0.5h后，缓慢加入一定量的蒸馏水，并将混合液温度升至10(TC，并缓慢滴加浓氨水调节混合液的PH值至7，并反应30min后将竹材取出，用冲洗表面的沉淀物，放入鼓风干燥箱烘干，待冷却，即制得所述的自清洁功能竹材。实施例2 将新鲜竹材除去竹青和竹黄；浸溃到离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑Br中，并将温度上升到90°C下，浸提Ih后，将竹材取出并浸入到Br/TiCl4混合液中，浸溃2h后，缓慢加入一定量的蒸馏水，并将混合液温度升至100°C，并缓慢滴加浓氨水调节混合液的PH值至9，并反应30min后将竹材取出，用冲洗表面的沉淀物，放入鼓风干燥箱烘干，待冷却，即制得所述的自清洁功 能竹材。实施例3 将新鲜竹材除去竹青和竹黄；浸溃到离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑Cl中，并将温度上升到80°C下，浸提2h后，将竹材取出并浸入到CVTiCl4混合液中，浸溃Ih后，缓慢加入一定量的蒸馏水，并将混合液温度升至100°C，并缓慢滴加浓氨水调节混合液的PH值至8，并反应30min后将竹材取出，用冲洗表面的沉淀物，放入鼓风干燥箱烘干，待冷却，即制得所述的自清洁功能竹材。实施例4 竹材板去除甲醛的实验:在顶部及四周用玻璃、底部用竹材板围成的I Hl3的密闭箱中分别进行甲醛的评价实验。评价条件为:8 W低压汞灯(主波长365 nm)，竹材板的面积为I mXl m，甲醛的初始浓度为25ppm，反应温度为室温，反应时间为2h、4h、6h，对甲醛的去除率见表1。【权利要求】1.一种自清洁功能竹材，其特征在于:所述竹材是采用浸提/原位水解法制得的负载TiO2具有自清洁功能的竹材。2.一种制备如权利要求1所述的自清洁功能竹材的方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将新鲜竹材除去竹青和竹黄； (2)将经过处理后的竹材浸溃到离子液体中，升温到5(T90°C，浸提f3h后，将竹材取出，于离子液体和TiCl4的混合液中浸溃0.5^2h后，缓慢加入蒸馏水，并将混合液温度升至IOO0C，缓慢滴加浓氨水调节混合液的pH值至7-9，反应30min后将竹材取出，冲洗表面的沉淀物，放入鼓风干燥箱烘干，自然冷却即制得所述的自清洁功能竹材。3.根据权利要求2所述的自清洁功能竹材的制备方法，其特征在于:所述的离子液体为溴化1- 丁基-3-甲基咪唑、氯化1- 丁基-3-甲基咪唑、溴化1-辛基-3-甲基咪唑、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑中的一种。【文档编号】B27K9/00GK103481346SQ201310433024【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日 【专利技术者】陆东芳, 陈孝云, 陈星 , 常鼎伟, 高骁敏 申请人:福建农林大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自清洁功能竹材，其特征在于：所述竹材是采用浸提/原位水解法制得的负载TiO2具有自清洁功能的竹材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆东芳，陈孝云，陈星，常鼎伟，高骁敏，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：