一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法與流程
2023-10-06 14:52:39
本發明涉及一種可逆溫致變色複合材料的製備方法。
背景技術:
近年來,溫致變色材料在功能材料領域的研究十分活躍,在許多領域都得到了廣泛的應用,但是在木材方面鮮有報導。現有的可逆溫敏變色木質材皆為常溫有色,加熱變色,破壞了木材原有的天然花紋,影響其美觀和觀賞價值,不適用於紋理美麗的樹種。現有的加工處理方法為高壓浸漬,費用高且限制了使用範圍。本研究的方法不受儀器限制,適用於多種不同加工材料和樹種有效的解決了這些問題。
技術實現要素:
本發明的目的是要解決現有可逆溫敏變色木質材皆為常溫有色,加熱變色,破壞了木材原有的天然花紋,不適用於紋理美麗的樹種,且加工處理方法為高壓浸漬,費用昂貴,限制了可逆溫敏變色木質材使用範圍的問題,而提供一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法。
一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min~15min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min~15min,最後置於去離子水中超聲清洗10min~15min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為70℃~75℃和攪拌速度為750r/min~850r/min下磁力攪拌反應2h~2.5h,再在室溫下靜置1h~2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:(90mL~100mL);
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:(90mL~100mL);
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為42℃~50℃和攪拌速度為700r/min~750r/min下攪拌反應1.5h~2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散20min~30min,再在室溫下靜置5min~10min,得到溫敏變色材料質量分數為1%~4%的可逆溫致變色複合物;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為1%~4%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為75μm~85μm。
本發明步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
本發明的優點:
一、本發明製備的木基質可逆溫致變色複合材料在常溫下為木材自然色,保留了木材原有的天然紋理,不破壞其自然特性;
二、本發明製備的木基質可逆溫致變色複合材料變色均勻穩定,顏色亮麗;
三、本發明製備木基質可逆溫致變色複合材料的流程簡單,及易實現,步驟簡約,不需要多餘儀器進行輔助,操作便捷,成本低廉,利於工業化流水線生產;
四、本發明製備的木基質可逆溫致變色複合材料用於美觀和保護家具表面,並且可對室溫進行微調。
五、本發明製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至50℃~60℃,溫敏變色材料質量分數為1%~4%的可逆溫致變色複合物的表面明度變化(ΔL*)的值為-0.2~-17.6,紅綠指數的變化(Δa*)的值為0.6~36.2,黃藍指數的變化(Δb*)的值為0~5。
附圖說明
圖1為實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖1中1為實施例一步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖2為實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料測量五個點的示意圖;
圖3為實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖3中1為實施例二步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖4為實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖4中1為實施例三步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖5為實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖5中1為實施例四步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖6為實施例五製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖6中1為實施例五步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例五製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例五製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖7為實施例六製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖7中1為實施例六步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例六製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例六製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖8為實施例七製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖8中1為實施例七步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例七製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例七製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖9為實施例八製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖9中1為實施例八步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例八製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例八製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖10為實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖10中1為實施例九步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖11為實施例十製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖11中1為實施例十步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例十製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例十製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖12為實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖12中1為實施例十一步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
圖13為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的表面明度L*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,圖13中1為加熱前木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度L*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,2為加熱後木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度L*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線;
圖14為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的ΔL*值;
圖15為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的紅綠指數a*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,圖15中1為加熱前木基質可逆溫致變色複合材料的紅綠指數a*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,2為加熱後木基質可逆溫致變色複合材料的紅綠指數a*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線;
圖16為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的Δa*值;
圖17為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的黃藍指數b*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,圖17中1為加熱前木基質可逆溫致變色複合材料的黃藍指數b*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,2為加熱後木基質可逆溫致變色複合材料的黃藍指數b*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線;
圖18為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的Δb*值;
圖19為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的ΔE*值;
圖20為實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料的SEM圖;
圖21為實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料表面溫敏變色材料的粒徑分布圖;
圖22為實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料表面溫敏變色材料的表面塗層的交叉網格切割區域圖。
具體實施方式
具體實施方式:本實施方式是一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min~15min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min~15min,最後置於去離子水中超聲清洗10min~15min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為70℃~75℃和攪拌速度為750r/min~850r/min下磁力攪拌反應2h~2.5h,再在室溫下靜置1h~2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:(90mL~100mL);
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:(90mL~100mL);
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為42℃~50℃和攪拌速度為700r/min~750r/min下攪拌反應1.5h~2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散20min~30min,再在室溫下靜置5min~10min,得到溫敏變色材料質量分數為1%~4%的可逆溫致變色複合物;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為1%~4%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為75μm~85μm。
本實施方式的優點:
一、本實施方式製備的木基質可逆溫致變色複合材料在常溫下為木材自然色,保留了木材原有的天然紋理,不破壞其自然特性;
二、本實施方式製備的木基質可逆溫致變色複合材料變色均勻穩定,顏色亮麗;
三、本實施方式製備木基質可逆溫致變色複合材料的流程簡單,及易實現,步驟簡約,不需要多餘儀器進行輔助,操作便捷,成本低廉,利於工業化流水線生產;
四、本實施方式製備的木基質可逆溫致變色複合材料用於美觀和保護家具表面,並且可對室溫進行微調。
五、本實施方式製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至50℃~60℃,溫敏變色材料質量分數為1%~4%的可逆溫致變色複合物的表面明度變化(ΔL*)的值為-0.2~-17.6,紅綠指數的變化(Δa*)的值為0.6~36.2,黃藍指數的變化(Δb*)的值為0~5。
本實施方式步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
具體實施方式二:本實施方式與具體實施方式一不同點是:步驟一中所述的原始木片為落葉松或水曲柳。其他步驟與具體實施方式一相同。
具體實施方式三:本實施方式與具體實施方式一或二之一不同點是:所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm。其他步驟與具體實施方式一或二相同。
具體實施方式四:本實施方式與具體實施方式一至三之一不同點是:步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W。其他步驟與具體實施方式一至三相同。
具體實施方式五:本實施方式與具體實施方式一至四之一不同點是:步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W。其他步驟與具體實施方式一至四相同。
具體實施方式六:本實施方式與具體實施方式一至五之一不同點是:步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W。其他步驟與具體實施方式一至五相同。
具體實施方式七:本實施方式與具體實施方式一至六之一不同點是:步驟二①中所述的糊精為白糊精。其他步驟與具體實施方式一至六相同。
具體實施方式八:本實施方式與具體實施方式一至七之一不同點是:步驟二②中所述的將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min~10min,得到溫敏變色材料質量分數為1.5%的可逆溫致變色複合物。其他步驟與具體實施方式一至七相同。
具體實施方式九:本實施方式與具體實施方式一至八之一不同點是:步驟二②中所述的將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min~10min,得到溫敏變色材料質量分數為2%的可逆溫致變色複合物。其他步驟與具體實施方式一至八相同。
具體實施方式十:本實施方式與具體實施方式一至九之一不同點是:步驟二②中所述的將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min~10min,得到溫敏變色材料質量分數為3%的可逆溫致變色複合物。其他步驟與具體實施方式一至九相同。
實施例一:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為落葉松;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為1%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為1%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例一步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖1所示,圖1為實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖1中1為實施例一步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖1可知,實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
將實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料放入恆溫烘箱內,從30℃升溫到60℃,其間5℃為一個梯度,每一梯度恆溫2min。用數位相機全程記錄實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的升溫時每一個梯度的變色過程,之後利用採用Adobe photoshop CS6軟體對實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度(L*)、紅綠指數(a*)、黃藍指數(b*)值進行分析。分別測量實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的溫變前後變化,如圖2所示的五個點的L*、a*和b*值;每組有三個對照試驗,每組樣品按照圖2所示分別測量五個點的L*、a*和b*值,求出其平均值平均值,根據公式(1)、(2)、(3)、(4)計算出實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料在加熱前後的色差值:
圖2為實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料測量五個點的示意圖;
ΔL*=L2-L1 (1)
Δa*=a2-a1 (2)
Δb*=b2-b1 (3)
其中L1、a1和b1為實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱之前數值,L2、a2和b2為實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱之後數值。結果表明,實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料從室溫加熱至60℃,再自然冷卻至30℃,結果表明,實施例一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的L1為76.2,L2為74.2,ΔL*為-2,a1為4,a2為11.8,Δa*為7.8,b1為18.6,b2為17.4,Δb*為-1.2,ΔE*=8.14。
實施例二:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為落葉松;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為2%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為2%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例二步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料放入恆溫烘箱內,從30℃升溫到60℃,其間5℃為一個梯度,每一梯度恆溫2min。用數位相機全程記錄實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料的升溫時每一個梯度的變色過程,之後利用採用Adobe photoshop CS6軟體對實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度(L*)、紅綠指數(a*)、黃藍指數(b*)值進行分析。根據公式ΔL*=L2-L1、Δa*=a2-a1、Δb*=b2-b1、計算出實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料在加熱前後的色差值:
其中L1、a1和b1為實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱之前數值,L2、a2和b2為實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱之後數值。結果表明,實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料從室溫加熱至60℃,再自然冷卻至30℃,結果表明,實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料的L1為76.2,L2為74.2,ΔL*為-2,a1為4.8,a2為30.2,Δa*為25.4,b1為9.2,b2為5.4,Δb*為-3.8。
將實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖3所示,圖3為實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖3中1為實施例二步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖3可知,實施例二製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例三:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為落葉松;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為3%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為3%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例三步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料放入恆溫烘箱內,從30℃升溫到60℃,其間5℃為一個梯度,每一梯度恆溫2min。用數位相機全程記錄實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料的升溫時每一個梯度的變色過程,之後利用採用Adobe photoshop CS6軟體對實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度(L*)、紅綠指數(a*)、黃藍指數(b*)值進行分析。根據公式ΔL*=L2-L1、Δa*=a2-a1、Δb*=b2-b1、計算出實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料在加熱前後的色差值:
其中L1、a1和b1為實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱之前數值,L2、a2和b2為實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱之後數值。結果表明,實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料從室溫加熱至60℃,再自然冷卻至30℃,結果表明,實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料的L1為75.4,L2為57.6,ΔL*為-17.8,a1為2.6,a2為34.8,Δa*為32.2,b1為1.8,b2為8.2,Δb*為6.4。
將實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖4所示,圖4為實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖4中1為實施例三步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖4可知,實施例三製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例四:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為落葉松;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為4%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為4%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例四步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料放入恆溫烘箱內,從30℃升溫到60℃,其間5℃為一個梯度,每一梯度恆溫2min。用數位相機全程記錄實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料的升溫時每一個梯度的變色過程,之後利用採用Adobe photoshop CS6軟體對實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度(L*)、紅綠指數(a*)、黃藍指數(b*)值進行分析。根據公式ΔL*=L2-L1、Δa*=a2-a1、Δb*=b2-b1、計算出實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料在加熱前後的色差值:
其中L1、a1和b1為實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱之前數值,L2、a2和b2為實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱之後數值。結果表明,實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料從室溫加熱至60℃,再自然冷卻至30℃,結果表明,實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料的L1為91,L2為65.2,ΔL*為-25.8,a1為2.6,a2為48.6,Δa*為46,b1為6.8,b2為-1.6,Δb*為-8.4。
將實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖5所示,圖5為實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖5中1為實施例四步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖5可知,實施例四製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例五:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為水曲柳;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為1%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為1%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例五步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例五製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖6所示,圖6為實施例五製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖6中1為實施例五步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例五製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例五製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖6可知,實施例五製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例六:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為水曲柳;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為1.5%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為1.5%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例六步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例六製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖7所示,圖7為實施例六製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖7中1為實施例六步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例六製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例六製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖7可知,實施例六製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例七:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為水曲柳;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為2%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為2%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例七步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例七製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖8所示,圖8為實施例七製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖8中1為實施例七步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例七製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例七製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖8可知,實施例七製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例八:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為水曲柳;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為2.5%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為2.5%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
將實施例八製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖9所示,圖9為實施例八製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖9中1為實施例八步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例八製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例八製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
實施例八步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
從圖9可知,實施例八製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例九:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為水曲柳;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為3%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為3%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例九步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖10所示,圖10為實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖10中1為實施例九步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖10可知,實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例十:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為水曲柳;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到步驟二①中得到的塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為3.5%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為3.5%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例十步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例十製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖11所示,圖11為實施例十製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖11中1為實施例十步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例十製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例十製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖11可知,實施例十製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
實施例十一:一種木基質可逆溫致變色複合材料的製備方法,是按以下步驟完成的:
一、超聲清洗:
將原始木片首先置於丙酮中超聲清洗10min,然後置於無水乙醇中超聲清洗10min,最後置於去離子水中超聲清洗10min,再自然晾乾,得到清洗後的木片;
步驟一中所述的原始木片為水曲柳;
步驟一中所述的原始木片的尺寸為20mm×40mm×5mm;
步驟一種所述的原始木片的氣幹密度0.66g/cm3,氣幹含水率7%;
步驟一中所述的原始木片在丙酮中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在無水乙醇中超聲清洗時的功率為100W;
步驟一中所述的原始木片在去離子水中超聲清洗時的功率為100W;
二、配置塗層溶液:
①、將聚乙烯醇加入到去離子水中,再加入糊精,再在溫度為75℃和攪拌速度為800r/min下磁力攪拌反應2h,再在室溫下靜置2h,得到塗層溶劑;
步驟二中所述的聚乙烯醇的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
步驟二中所述的糊精的質量與去離子水的體積比為2g:100mL;
②、將溫敏變色材料加入到塗層溶劑中,再在溫度為45℃和攪拌速度為700r/min下攪拌反應2h,再在常溫下超聲功率為100W下超聲分散30min,再在室溫下靜置5min,得到溫敏變色材料質量分數為4%的可逆溫致變色複合物;
步驟二①中所述的糊精為白糊精;
三、將步驟二②得到的溫敏變色材料質量分數為4%的可逆溫致變色複合物均勻噴塗於步驟一得到的清洗後的木片表面上,得到表面塗有可逆溫致變色複合物的木片;將表面塗有可逆溫致變色複合物的木片在室溫下靜置,使其自然乾燥,得到木基質可逆溫致變色複合材料;
步驟三中所述的表面塗有可逆溫致變色複合物的木片上可逆溫致變色複合物的厚度為80μm。
實施例十一步驟二②中所述的溫敏變色材料購買自崇裕科技股份有限公司;型號為NCC-1。
將實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱至60℃,顏色變化如圖12所示,圖12為實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的數碼照片,圖12中1為實施例十一步驟一中所述的原始木片,2為加熱後的實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料,3為加熱後再冷卻至室溫的實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料;
從圖12可知,實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料進行處理之後,其天然美觀的紋理依然存在,絲毫沒有影響其原本的觀賞價值,珍貴樹種加工時可以放心使用,且加熱變色過程可逆,可反覆長效使用。
將實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料放入恆溫烘箱內,從30℃升溫到60℃,其間5℃為一個梯度,每一梯度恆溫2min。用數位相機全程記錄實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的升溫時每一個梯度的變色過程,之後利用採用Adobe photoshop CS6軟體分別對實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度(L*)進行分析,每個樣品測量五個點,求其平均值,結果如圖13所示;
圖13為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的表面明度L*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,圖13中1為加熱前木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度L*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,2為加熱後木基質可逆溫致變色複合材料的表面明度L*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線;
從圖13可知不同階段溫敏變色物質質量分數的L值;
根據公式ΔL*=L2-L1計算實施例五至實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料在加熱前後的ΔL*值;如圖14所示;
圖14為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的ΔL*值;
從圖14可知加熱後樣品的L*值逐漸變小,這說明隨著溫敏變色材料含量的增加,加熱後樣品逐漸變暗,且含量從3.0%到3.5%下降速率最大,含量為4%時顏色最暗。;
將實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料放入恆溫烘箱內,從30℃升溫到60℃,其間5℃為一個梯度,每一梯度恆溫2min。用數位相機全程記錄實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的升溫時每一個梯度的變色過程,之後利用採用Adobe photoshop CS6軟體分別對實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的紅綠指數(a*)進行分析,每個樣品測量五個點,求其平均值,結果如圖15所示;
圖15為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的紅綠指數a*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,圖15中1為加熱前木基質可逆溫致變色複合材料的紅綠指數a*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,2為加熱後木基質可逆溫致變色複合材料的紅綠指數a*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線;
從圖15可知不同階段溫敏變色物質質量分數的a值;
根據公式Δa*=a2-a1計算實施例五至實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料在加熱前後的Δa*值;如圖16所示;
圖16為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的Δa*值;
從圖16可知加熱後樣品的a*值逐漸變大,這說明隨著溫敏變色材料含量的增加,加熱後樣品顏色逐漸變紅,含量從1.5%到2.0%顏色變化的速率最大,含量為3.5%時顏色最紅,到4.0%時紅色不在加深。
將實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料放入恆溫烘箱內,從30℃升溫到60℃,其間5℃為一個梯度,每一梯度恆溫2min。用數位相機全程記錄實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的升溫時每一個梯度的變色過程,之後利用採用Adobe photoshop CS6軟體分別對實施例五、實施例六、實施例七、實施例八、實施例九、實施例十和實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料的黃藍指數(b*)進行分析,每個樣品測量五個點,求其平均值,結果如圖17所示;
圖17為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的黃藍指數b*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,圖17中1為加熱前木基質可逆溫致變色複合材料的黃藍指數b*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線,2為加熱後木基質可逆溫致變色複合材料的黃藍指數b*隨溫敏變色材料的質量分數的變化曲線;
從圖17可知不同階段溫敏變色物質質量分數的b值;
根據公式Δb*=b2-b1計算實施例五至實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料在加熱前後的Δb*值;如圖18所示;
圖18為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的Δb*值;
從圖18可知加熱前後樣品的b*值在0-7.5的區間內波動,沒有特定的規律。這是由於試驗樣品加熱後顏色呈現為紅色,與黃藍軸色彩指數的相關性比較小。
根據公式計算實施例五至實施例十一製備的木基質可逆溫致變色複合材料在加熱前後的ΔE*值;如圖19所示;
圖19為木基質可逆溫致變色複合材料加熱前後的ΔE*值;
從圖19可知,溫敏變色材料質量分數為1.5%到3.5%的可逆溫致變色複合物的ΔE*值急速由8.4增長到39.56,溫敏變色物質質量分數為4%的可逆溫致變色複合物的ΔE*值為40.78,所以溫敏變色材料質量分數為3.5%的可逆溫致變色複合物色彩整體近似達到飽和狀態。綜上所述,在溫敏變色物質質量分數為3.5%時,各項指標數值效果都比較好,色差最為明顯。
圖20為實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料的SEM圖;
從圖20可知,溫敏變色材料呈現十分標準的圓球狀,可以清晰地看出這些小球完整的填充到木材的管胞和紋孔裡
圖21為實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料表面溫敏變色材料的粒徑分布圖;
從圖21可知,實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料表面溫敏變色材料的微粒直徑最大的不超過4μm,所佔比例最大的直徑範圍在1μm左右,所以微粒可以均勻一致的分布在木材孔隙中並且形成均一的表面。在木材表面塗上熱敏變色溶液後,熱敏變色材料通過聚乙烯醇凝膠過程沉積在木材表面並進行自組裝,在大的圓球周圍會「成長」許多小的圓球,最後緊湊且均勻的分布在木材表面,因聚乙烯醇本身為無色透明,所以木材表面的紋理依舊清晰可見。
漆膜附著力測試:
本實驗按照國家標準(GBT/9286-1998)規定,採用交叉切割法測定,將試樣放置在堅硬、平直的表面上動手切割,切割方向要與木材45°的夾角。握住切割工具,使刀垂直於試樣表面,握住刀柄均勻用力,劃透至基材表面。同一方向均勻用力連續切割,形成六條平行線。重複上述動作,與原切割線垂直相交,切割相同數量的平行線,形成網格圖形,每個方向上的切割間距應該相等。之後從粘膠帶卷上取下兩圈完整的膠帶並丟棄,然後以均勻速度從下一段取出長約50mm的膠帶紙,將膠帶中心置於網格上方,方向與一組切割線平行,接著將網格上方部位的膠帶紙用手指壓平,確保膠帶紙與薄膜接觸良好。拿住粘膠帶懸空的一端,使之與貼在網格上的部分成60°夾角,在0.5~1s之內平穩地撕去膠帶紙。最後,在良好的照明環境下從不同的角度和方向仔細檢査試驗漆膜網格區域的表面情況,按照圖示的說明,通過與標準文件中的「試驗結果分級」的圖示比較,對試驗樣本的情況進行分級。
圖22為實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料表面溫敏變色材料的表面塗層的交叉網格切割區域圖;
從圖22可知,實施例九製備的木基質可逆溫致變色複合材料沿切口邊緣幾乎沒有脫落,按照國家評定標準當屬0級。