本发明涉及实木材料技术领域，更具体地，涉及一种淀粉强化木复合材料及其制备方法。
背景技术：
淀粉是一种来自于自然植物的可再生可循环的绿色材料，其不仅可以作为粮食用供人类使用，也被广泛应用于化工与新材料领域用于制备各类复合材料。因其优异的可生物降解性能，淀粉通常作为填充来制备热塑性高生物碳含量生物基复合材料，广泛应用于一次性用品，在当前石化资源日益短缺，白色污染日益严重的大环境下越来越受到人们的重视。
传统的实木材料来源于森林资源，且物理性能优异，特别是其抗弯与抗压综合性能相比混凝土及部分塑料制品具有更大的优势，因此其广泛被应用于建筑、家装及物流运输领域。然而相对金属及塑料制品其还有很多缺点，如耐水性较差、易霉变、强度还不能完全满足很多应用领域，如高强度立柱及梁等结构材料。其主要原因为实木材料中含有很多孔隙，且除了纤维素外还很有很多半纤维素、木质素及其它杂质成分，这些成分会严重影响实木材料的力学性能。有研究将化学药水通过浸泡渗入实木进行防霉处理，也有研究将聚合物单体渗透至木材间隙并通过化学反应提升材料的力学性能，但是仍然存在成本过高以及处理工艺难于控制的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种淀粉强化木复合材料，工作性能好，应用范围广。
本发明的另一目的在于提供所述淀粉强化木复合材料的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种淀粉强化木复合材料，包括实木条、碱处理液、糯米淀粉和防霉剂。
进一步地，所述碱处理液为naoh溶液、koh溶液的至少一种。
进一步地，所述碱处理液的浓度为8~20%。
进一步地，所述糯米淀粉的粒径为20~80目。
进一步地，所述防霉剂为无机银抗菌剂。
一种上述淀粉强化木复合材料的制备方法，包括以下步骤：
s1.将实木条放入60~90℃的碱处理液中，浸泡4~8小时；
s2.将步骤s1中处理后的实木条取出冷却至室温后，放入清水中采用超声波处理0.5~2小时；
s3.将糯米淀粉与清水按1:1~5混合，浸泡2~4小时后在100℃下热处理4~6小时，用过滤网滤掉杂质，留溶液备用；
s4.将实木条放入糯米淀粉溶液中，并加入防霉剂，保持温度50~80℃，超声处理2~4小时，取出实木条，微波烘干后得淀粉强化木复合材料。
进一步地，步骤s3中所述过滤网目数为100目。
进一步地，步骤s4中所述防霉剂的用量为糯米淀粉溶液的1%。
与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
本发明采用生物质淀粉材料对碱化处理的实木进行渗透与强化处理制备出高强度淀粉强化木复合材料，制备的复合材料密拉伸强度明显提升，抗弯强度与抗压强度均提升50%以上，木材的应用范围得到大大拓展。
本发明通过碱溶液对实木进行渗透，采用糯米淀粉对实木材料进行强化，反应条件温和，处理工艺可控。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1
本实施例的目的在于提供一种淀粉强化木复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
s1.将实木条放入浓度为10%，温度为60℃的koh溶液中，浸泡6小时；
s2.将步骤s1中处理后的实木条取出冷却至室温后，放入清水中采用超声波处理0.5小时；
s3.将60目的糯米淀粉与清水按1:3的比例混合，浸泡2小时后在100℃下热处理6小时，用100目的过滤网滤掉杂质，留溶液备用；
s4.将实木条放入糯米淀粉溶液中，并加入1%的无机银抗菌剂，保持温度50℃，超声处理2小时，取出实木条，微波烘干后得淀粉强化木复合材料。
本实施例制备的淀粉强化木复合材料顺纹静屈强度为72mpa，弹性模量为9212mpa。
实施例2
本实施例的目的在于提供一种淀粉强化木复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
s1.将实木条放入浓度为10%，温度为85℃的naoh溶液中，浸泡4小时；
s2.将步骤s1中处理后的实木条取出冷却至室温后，放入清水中采用超声波处理1小时；
s3.将20目糯米淀粉与清水按1:5的比例混合，浸泡3小时后在100℃下热处理5小时，用100目的过滤网滤掉杂质，留溶液备用；
s4.将实木条放入糯米淀粉溶液中，并加入1%的无机银抗菌剂，保持温度80℃，超声处理2小时，取出实木条，微波烘干后得淀粉强化木复合材料。
本实施例制备的淀粉强化木复合材料顺纹静屈强度为82mpa，弹性模量为9632mpa。
实施例3
本实施例的目的在于提供一种淀粉强化木复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
s1.将实木条放入浓度为10%，温度为90℃的koh溶液中，浸泡8小时；
s2.将步骤s1中处理后的实木条取出冷却至室温后，放入清水中采用超声波处理2小时；
s3.将80目糯米淀粉与清水按1:1的比例混合，浸泡4小时后在100℃下热处理4小时，用100目的过滤网滤掉杂质，留溶液备用；
s4.将实木条放入糯米淀粉溶液中，并加入1%的无机银抗菌剂，保持温度60℃，超声处理4小时，取出实木条，微波烘干后得淀粉强化木复合材料。
本实施例制备的淀粉强化木复合材料顺纹静屈强度为96mpa，弹性模量为9750mpa。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
技术特征：
1.一种淀粉强化木复合材料，其特征在于，包括实木条、碱处理液、糯米淀粉和防霉剂。
2.根据权利要求1所述的淀粉强化木复合材料，其特征在于，所述碱处理液为naoh溶液、koh溶液的至少一种。
3.根据权利要求2所述的淀粉强化木复合材料，其特征在于，所述碱处理液的浓度为8~20%。
4.根据权利要求1所述的淀粉强化木复合材料，其特征在于，所述糯米淀粉的粒径为20~80目。
5.根据权利要求1所述的淀粉强化木复合材料，其特征在于，所述防霉剂为无机银抗菌剂。
6.一种权利要求1~5任一项所述的淀粉强化木复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1.将实木条放入60~90℃的碱处理液中，浸泡4~8小时；
s2.将步骤s1中处理后的实木条取出冷却至室温后，放入清水中采用超声波处理0.5~2小时；
s3.将糯米淀粉与清水按1:1~5混合，浸泡2~4小时后在100℃下热处理4~6小时，用过滤网滤掉杂质，留溶液备用；
s4.将实木条放入糯米淀粉溶液中，并加入防霉剂，保持温度50~80℃，超声处理2~4小时，取出实木条，微波烘干后得淀粉强化木复合材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述过滤网目数为100目。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤s4中所述防霉剂的用量为糯米淀粉溶液的1%。
技术总结
本发明公开了一种淀粉强化木复合材料及其制备方法，以实木条、碱处理液、糯米淀粉和防霉剂为原材料制备而成。本发明采用生物质淀粉材料对碱化处理的实木进行渗透与强化处理制备出高强度淀粉强化木复合材料，制备的复合材料密拉伸强度明显提升，抗弯强度与抗压强度均提升50%以上，木材的应用范围得到大大拓展。
技术研发人员：曾广胜;江太君;孟聪;胡灿;陈一
受保护的技术使用者：湖南工业大学
技术研发日：.11.20
技术公布日：.02.04
