本發(fā)明涉及炭化竹制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝。
背景技術(shù)：
炭化木是一種性能比較優(yōu)良、顏色美觀且環(huán)境友好的木材產(chǎn)品，可廣泛應(yīng)用于裝修、地板、家具及園林景觀中，深受廣大消費者的青睞。由于世界范圍內(nèi)木材資源日益緊張，竹材是目前公認代替木材資源唯一的綠色材料，研究者開始積極探索新型的炭化竹木材料。
由于竹材在結(jié)構(gòu)上較之木材更為疏松，強度更低，經(jīng)高溫炭化處理后密度、力學(xué)強度下降，在生產(chǎn)或使用過程中可能斷裂，使用價值較低，且材料本身的阻燃性、尺寸穩(wěn)定性、耐腐蝕性等并未得到較為明顯的改善。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝，包括以下步驟：
（1）選用三年以上的青壯竹子，經(jīng)截取、破片、去竹節(jié)、去青層、去黃層，所得竹材投入復(fù)合醇溶液中，將體系加熱至100-120℃，恒溫浸泡處理5-10h后取出，經(jīng)一次干燥處理，竹材含水率≤10%；
（2）將步驟（1）得到的竹材浸入溶膠中，微波浸漬處理1-5h后取出，室溫陳化10-50h；
（3）將步驟（2）所得材料投入無水乙醇中置換處理，使材料的含水量≤5%；
（4）接著將材料投入疏水溶劑中浸泡處理15-30h，然后再次投入無水乙醇中置換處理；使材料含水量≤1%；
（5）置換處理后的材料經(jīng)二次干燥處理，處理結(jié)束后的進行炭化處理，炭化結(jié)束后取出，材料經(jīng)冷卻、清理、拋光處理后即得所述的炭化竹。
所述的復(fù)合醇溶液是由1，2-丁二醇與金屬鹽、冰醋酸按10:1:0.1的重量比配制而成。
所述的金屬鹽為堿金屬或堿土金屬的氯化鹽、硝酸鹽中的一種。
所述的一次干燥處理為熱風(fēng)干燥，溫度為65-85℃。
所述的溶膠為硅溶膠、鋁溶膠、鈦溶膠、鋅溶膠中的一種。
所述的疏水溶劑是由疏水化試劑與無水乙醇按照1:0.001-0.01的體積比配制而成。
所述的二次干燥是以超臨界二氧化碳為干燥介質(zhì)，醇溶劑為輔助介質(zhì)實現(xiàn)的。
所述的炭化處理是將材料在180-350℃的真空條件下處理0.5-2h。
本發(fā)明采用高沸點醇/金屬鹽/冰醋酸溶劑對竹材進行預(yù)處理，處理后的竹材更容易滲透浸入溶膠，且竹材內(nèi)部留著的金屬鹽可有效的提高竹材炭化固著率；浸漬溶膠后的材料再經(jīng)過溶膠-凝膠化工藝實現(xiàn)納米粒子的固著，再經(jīng)疏水、超臨界干燥處理后得到氣凝膠材料增強的竹材，最后將符合竹材進行真空炭化處理得到炭化竹，制得的炭化竹具有極佳的抗沖擊韌性，抗老化性、耐熱性以及吸濕性、防水性等明顯改善，可用做高檔家具、室內(nèi)裝修材料。
具體實施方式
一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝，包括以下步驟：
（1）選用三年以上的青壯竹子，經(jīng)截取、破片、去竹節(jié)、去青層、去黃層，所得竹材投入復(fù)合醇溶液中，將體系加熱至100℃，恒溫浸泡處理5h后取出，經(jīng)一次干燥處理，竹材含水率≤10%；
（2）將步驟（1）得到的竹材浸入硅溶膠中，微波浸漬處理1h后取出，室溫陳化10h；
（3）將步驟（2）所得材料投入無水乙醇中置換處理，使材料的含水量≤5%；
（4）接著將材料投入疏水溶劑中浸泡處理15h，然后再次投入無水乙醇中置換處理；使材料含水量≤1%；
（5）置換處理后的材料經(jīng)二次干燥處理，處理結(jié)束后的進行炭化處理，炭化結(jié)束后取出，材料經(jīng)冷卻、清理、拋光處理后即得所述的炭化竹。
所述的復(fù)合醇溶液是由1，2-丁二醇與氯化鋅、冰醋酸按10:1:0.1的重量比配制而成。
所述的一次干燥處理為熱風(fēng)干燥，溫度為65℃。
所述的一種氣凝膠增強炭化竹制備工藝，所述的疏水溶劑是由氨基硅油與無水乙醇按照1:0.001的體積比配制而成。
所述的二次干燥是以超臨界二氧化碳為干燥介質(zhì)，無水乙醇為輔助介質(zhì)實現(xiàn)的。
所述的炭化處理是將材料在180℃的真空條件下處理2h。