(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210916217.1 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 中南林业科技大 学 地址 410004 湖南省长 沙市天心区韶山 南 路498号 (72)发明人 张立强　闫锦　秦依婷　李袁迪　 林诗力　陈红利　吴庆定　 (74)专利代理 机构 长沙智德知识产权代理事务 所(普通合伙) 43207 专利代理师 姚政 (51)Int.Cl. B27D 1/04(2006.01) B27D 1/08(2006.01) B27N 3/02(2006.01) B27N 3/10(2006.01)C08L 97/02(2006.01) C08K 3/22(2006.01) B32B 9/02(2006.01) B32B 9/04(2006.01) B32B 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种颜色可控木合金复合材料及其制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种颜色可控木合金复合材 料， 属于新材料技术领域， 所述木合金复合材料 由木质粉末、 椰壳纤维、 氧化铋粉末、 氧化钛粉末 四种组分复合而成， 本发明还公开了一种颜色可 控木合金复合材料的制备方法， 包括木质粉末的 预处理， 金属氧化物粉末预处理， 椰壳纤维预处 理， 原料的混合， 模具润滑， 原料铺装， 模压成形 七个步骤， 该方法采用温压成形工艺， 无需添加 任何化学粘结剂， 成本低廉、 操作 简单、 具有环保 性、 易于实现大规模的生产与推广， 同时实现了 对木材颜色的优化与调控， 以及耐光耐火性能的 提升； 制备得到的木合金复合材料可替代珍贵木 材制备高档汽车内饰件(如饰条、 操纵杆手柄、 仪 表面板)等， 具有良好的颜色性能和力学性能。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 115229912 A 2022.10.25 CN 115229912 A 1.一种颜色可控木合金复合材料， 其特征在于， 所述木合金复合材料由木质粉末、 椰壳 纤维、 氧化铋粉末、 氧化钛粉末四种组分复合而成， 各组分按质量百分比计： 木质粉末50％ ～85％， 椰壳纤维4％～10％， 氧化铋粉末10％～3 5％， 氧化 钛粉末1％～5％。 2.根据权利要求1所述的一种 颜色可控木合金复合材料， 其特征在于， 所述木质粉末种 类是浅色速生树种， 来源于林业采伐、 制材、 加工剩余物， 经粉碎、 过筛获得， 经干燥后控制 含水量为8％～10％， 选取其粒度≤ 0.18mm， 以及≤ 0.425mm。 3.根据权利要求2所述的一种 颜色可控木合金复合材料， 其特征在于， 所述选取的粒度 ≤0.18mm和 粒度≤0.425mm的木质粉末按100： 0、 75： 25、 50： 50、 25： 75或0： 100五个比例配 制。 4.根据权利要求1所述的一种 颜色可控木合金复合材料， 其特征在于， 所述椰壳纤维取 自椰子壳， 经 水浸泡6～8h后干燥至含水量 为8％～10％， 选取其长度为5 0～100mm。 5.根据权利要求1所述的一种 颜色可控木合金复合材料， 其特征在于， 所述氧化铋粉末 为纳米氧化铋， 其粒度≤ 300nm。 6.根据权利要求1所述的一种 颜色可控木合金复合材料， 其特征在于， 所述氧化钛粉末 为纳米氧化 钛， 其粒度≤ 300nm。 7.如权利要求1 ‑6任一所述一种颜色可控木合金复合材料的制备方法， 其特征在于， 具 体制备步骤如下： 步骤1， 木质粉末的预处理： 将浅色木刨花碎料进行破碎、 过筛和干燥工序， 然后经干燥 后控制含水率至8％～10％， 备用； 步骤2， 金属氧化物粉末预处理： 将上述质量比例的氧化铋粉末和氧化钛粉末分别置于 高速剪切分散 仪中进行分散， 时间为25～3 0min， 对超细粉体进行分散消除团聚； 步骤3， 椰壳纤维预处理： 将椰子壳经水浸泡6 ‑8h， 干燥至含水量为8％～10％， 选取其 长度为50～100mm， 备用； 步骤4， 原料的混合： 将经步骤1处理后的木质粉末和步骤2处理后的氧化铋粉末和氧化 钛粉末分别按 上述质量百分比由轻到重依次置于二维运动搅拌混料机中， 通过旋转 强力搅 拌混合15～3 0min， 获得均匀混合料； 步骤5， 模具润滑： 将硬脂酸锌溶于纯酒精中制得酒精溶液， 比例为1g： 10mL， 再用细软 且不易脱毛的毛刷蘸取酒精溶液刷涂模具型腔与上下模冲工作面， 待酒精挥发后留下硬脂 酸锌薄膜； 步骤6， 原料铺装： 将步骤4所得混合料与步骤3所得椰壳纤维分多层交替放入刚性成形 模内， 其中最底层和最顶层为混合料， 先将模具和下模冲摆放于压膜机的正中央， 将混合料 和椰壳纤维依 次平行紧凑铺装于成形模的模腔 内， 获得铺装料等待成形； 铺装厚度根据使 用要求和成形工艺要求确定； 步骤7， 模压成形： 对于步骤6所述铺装料进行模压成形， 获得长方形截面、 正方形截面 或圆形截面的木合金复合材料， 温压成形的主要工艺参数包括： 成形压力70～80MPa， 成形 温度100～160℃， 保温保压时间20～3 0min； 冷却条件为空冷。 8.根据权利要求7所述的一种 颜色可控木合金复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述 步骤7中模压成形为热还原高压成形， 成形过程中伴有木质粉末的脱 水碳化， 以及碳化生成 的活性炭与纳米氧化铋发生的还原反应。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115229912 A 2一种颜色可控木合金复合材料及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于新材料技术领域， 具体涉及一种颜色可控木合金复合材料及其制备方 法。 背景技术 [0002]颜色是评价产品表面性质以及品质的重要指标， 是木质产品加工增值的重要影响 因子。 同时材色也是决定消费者对木制品印象的直接要 素， 是产品生产与设计中最生动、 最 活跃的因素。 浅 色木材给人明快和活泼的感觉， 而深色木材给人典雅和高贵的精神感受。 根 据相关市场统计数据分析， 大多数 的消费者更加偏好购买深色材产品。 这种购买偏好在一 定程度上影响着 浅色材的应用， 目前， 人工林的利用频率呈上升趋势， 而这种速生材往往是 浅色材， 不能满足市场的需求。 因此， 对于 木材颜色的调控显得 尤为重要。 [0003]对木材进行染色， 通常的方法是利用化学染料与木材发生反应， 但所用染料存在 耐光性差， 色牢度低， 生物降解性低， 有毒等问题， 而基于铋化合物的黄色颜料具有一些吸 引人的颜色性质和较高的太阳反射率， 并且没有传 统黄色颜料中常有的Pb、 Cr、 C d等， 具有 环保性。 此外， 氧化铋作为一种 先进的功能材料， 不仅可以用于制备铋黄颜料、 还应用于阻 燃材料等。 以氧化铋为桥梁， 在木材 组分中引入新的发色基团和助色基团， 改变和调整木材 的颜色， 能够达 到均匀美观、 耐久和环保的目标。 发明内容 [0004]针对现有技术中存在的问题， 本发明的目的在于提供一种颜色可控木合金复合材 料及其制备方法， 该方法采用温压成形工艺， 无需添加任何化学粘结剂， 成本低廉、 操作简 单、 具有环保性、 易于实现大规模的生产与推广， 同时实现了对木材颜色的优化与调控， 以 及耐光耐火性能的提升； 制备得到的木合金复合材料可替代珍贵木材制备高档汽车内饰件 (如饰条、 操纵杆手柄、 仪表面板)等， 具有良好的颜色性能和力学性能。 [0005]为实现以上目的， 本发明采取的技 术方案是： [0006]一种颜色可控木合金复合材料， 所述木合金 复合材料由木质粉末、 椰壳纤维、 氧化 铋粉末、 氧化钛粉末四种组分复合而成， 各组分按质量百分比计： 木质粉末50％～85％， 椰 壳纤维4％～10％， 氧化铋粉末10％～3 5％， 氧化 钛粉末1％～5％。 [0007]进一步地， 所述木质粉末种类是浅色速生树种， 来源于林业采伐、 制材、 加工剩余 物， 经粉碎、 过筛获得， 经干燥后控制含水量为8％～10％， 选取其粒度≤0.18mm， 以及≤ 0.425mm。 [0008]进一步地， 所述选取的粒度≤0.18mm和粒度≤0.425mm的木质粉末按100： 0、 75： 25、 50： 50、 25： 75或0： 10 0五个比例配制。 [0009]进一步地， 所述椰壳纤维取自椰子壳， 经水浸泡6 ‑8h后干燥至含水量为8％～ 10％， 选取其长度为5 0～100mm。 [0010]进一步地， 所述氧化铋粉末为纳米氧化铋， 其粒度≤ 300nm。说　明　书 1/6 页 3 CN 115229912 A 3