一种对棕榈藤材增强改性的方法技术

本发明专利技术属于一种对棕榈藤材增强改性的方法,包括制备浸渍用的改性三聚氰胺脲醛树脂液；将改性三聚氰胺脲醛树脂液、水和助剂混合，制得藤材浸渍改性处理液；对藤材置于浸渍改性处理液中进行浸渍处理，使藤材充分吸收浸渍改性处理液；对浸渍处理后的藤材采用逐步升温的梯度干燥方法进行干燥，获得改性藤材。本发明专利技术不仅使藤材强度增强，稳定性增强，同时还使藤材保有良好的韧性，具有能优化劣质藤材，能延长藤材使用年限，拓宽藤材使用范围，提高藤产品附加值，生产易控制，设备简单，生产周期短，成本较低，及处理后的藤材可广泛应用于家具、室内装饰等行业，应用前景广阔的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于,包括制备浸渍用的改性三聚氰胺脲醛树脂液；将改性三聚氰胺脲醛树脂液、水和助剂混合，制得藤材浸渍改性处理液；对藤材置于浸渍改性处理液中进行浸渍处理，使藤材充分吸收浸渍改性处理液；对浸渍处理后的藤材采用逐步升温的梯度干燥方法进行干燥，获得改性藤材。本专利技术不仅使藤材强度增强，稳定性增强，同时还使藤材保有良好的韧性，具有能优化劣质藤材，能延长藤材使用年限，拓宽藤材使用范围，提高藤产品附加值，生产易控制，设备简单，生产周期短，成本较低，及处理后的藤材可广泛应用于家具、室内装饰等行业，应用前景广阔的优点。【专利说明】
本专利技术属于。
技术介绍
原藤是仅次于木材和竹材的重要非木材林产品，具有很高的经济价值和生态效益，合理开发利用棕榈藤资源，延长藤材及其制品的性能和寿命，优化产品结构和工艺，开发高附加值产品是我国藤材工业发展的重要途径。棕榈藤林在维持天然生态环境的条件下，能提供与树林相同甚至更多的使用效益，保护森林资源，具有良好的生态效益。棕榈藤材具有良好的强度、韧性、弹性和易于造型等特性，是室内装饰、家具制作和工艺器具编制的优良材料，具有很强的装饰性和实用性。但藤产品存在品种较单一、科技含量不高，更新能力弱，附加值较低等问题。且在使用过程中若受热或过分干燥，几年就会出现断裂、脆裂等现象，导致产品使用年限大大缩短、使用范围受到限制，既浪费有限的藤资源，也制约藤产业的发展。如何解决藤材在使用中的脆裂、断裂问题，保持其良好的强韧性，拓宽藤产品使用范围，已成为藤材加工企业亟待解决的实际问题。目前优良棕榈藤资源难以为继。我国藤制品中90%以上为进口藤材，国产藤材因性能较差，主要用于藤家具制品辅料和编织等低价值产品，甚至不被利用，这是对棕榈藤资源的极度浪费。通过藤材增强改性技术,可优化劣质藤材,延长藤材使用年限,拓宽藤材使用范围，提高藤产品附加值，从而促进棕榈藤资源的可持续利用和藤材产业的行业进步，具有重要的生态效益和 社会效益。木材改性已有百余年历史，但多数改性方法停留在试验阶段，只有压缩木、浸溃木、胶压木和塑合木等有不同规模的工业生产。木材浸溃改性较早，木材用树脂浸溃后，经低温干燥，再加热与树脂聚合，得到浸溃木，其耐腐性、耐酸性、强度、硬度和耐磨耗性等都显著提高，但韧性明显降低。国内外木材浸溃树脂主要以脲醛(UF)树脂为主，其次是酚醛(PF)树脂和三聚氰胺-甲醛(MF)树脂。脲醛树脂具有原料丰富、生产简单、使用方便、成本较低及粘合强度较高等优点而应用广泛，但存在耐水性和稳定性差、胶层较脆、耐久性差、不利于贮存和运输、黏度变化快、不宜连续涂胶、游离甲醛含量高、环境污染严重等缺陷。酚醛树脂由大量的苯环组成，能交联成体型结构，具有较大的刚性和优异的耐热性能。与脲醛树脂相比，酚醛树脂耐水性、耐老化性、耐热性都较好，粘接强度也高。但酚醛树脂成本较高，胶层颜色较深，固化温度高，时间长，在使用上受到一定限制。三聚氰胺甲醛树脂耐热性、耐水性、耐磨性、耐老化、耐腐蚀性高于脲醛树脂和酚醛树脂，且固化速度快，不加固化剂也可以进行加热固化和常温固化；其 缺点是性脆易开裂，成本较高。三聚氰胺甲醛树脂有高的反应活性和交联性，在木材浸溃改性方面有着重要应用。近年来三聚氰胺甲醛树脂中的游离甲醛含量日益受到各界的关注，降低游离甲醛含量已经成为紧要任务；其次此类产品在贮存过程中会自交联成网状树脂从而失效，使其应用受到了很大的限制，因此提高其贮存稳定性也是这类产品的关键技术；在做好贮存稳定性的基础上，提高固含量是提高经济效益的好方法；降低树脂固化后的脆性，即提高处理材韧性，是该领域的技术难题。可见，降低甲醛含量、提高耐贮存稳定性、提高固含量和提高韧性，是目前针对浸溃改性用三聚氰胺甲醛树脂的研究热点。为了提高树脂的韧性，研究者做了大量的研究工作，使用多官能团能度的单体或聚合物进行改性，改善其韧性。有的研究者采用硫脲、聚乙烯醇等增韧剂对三聚氰胺甲醛树脂进行改性实验。有的研究者采用聚乙二醇(PEG)对三聚氰胺树脂进行改性，使其剪切冲击强度提高一倍以上。不少研究者将三聚氰胺衍生物引人到三聚氰胺树脂中，使树脂阻燃性提高。如采用苯代三聚氰胺来改性三聚氰胺树脂，改善树脂韧性。目前，传统工艺以聚乙烯醇为改性剂进行增韧，但聚乙烯醇具有较大的刺激性，易燃，运输和储存都较为困难。另夕卜，研究的最大难点是其组分配比、反应温度、时间、PH值和加入方式等的确定。但树脂浸溃增强处理可有效提高藤材强度,但同时也会大大损伤藤材独特的韧性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，利用该方法不仅使藤材强度增强，稳定性增强，同时还使藤材保有良好的韧性，具有能优化劣质藤材，能延长藤材使用年限，拓宽藤材使用范围，提高藤产品附加值，生产易控制，设备简单，生产周期短，成本较低，及处理后的藤材可广泛应用于家具、室内装饰等行业，应用前景广阔的优点。为此，，包括以下步骤: (I)制备浸溃用的改性三聚氰胺脲醛树脂液； 所述的改性三聚氰胺脲醛树脂液的原料为三聚氰胺、甲醇、甲醛、有机硅、聚乙二醇、尿素； 三聚氰胺、甲醇、甲醛、有机硅、聚乙二醇、尿素的摩尔比为1:2?3:2?3:0.1?0.4:0.1?0.4:1?2，改性三聚氰胺脲醛树脂液按照以下步骤制备而成: 第一步，将三聚氰胺和甲醛加入反应釜中，充分搅拌后，加入氢氧化钠水溶液，调节PH值为8.5?9.5，加热，升温至80 ± 5°C，进行第一阶段反应，反应时间为30?50分钟，制得第一阶段反应液； 第二步，往反应釜中的第一阶段反应液中缓慢加入聚二甲基硅氧烷，用氢氧化钠水溶液调节爸内溶液pH值为8?9,加热,使爸内温度保持为80±5°C,进行第二阶段反应,反应时间为20?40分钟，制得第二阶段反应液； 第三步，往反应釜中的第二阶段反应液中缓慢加入低分子量聚乙二醇，用氢氧化钠水溶液调节釜内溶液PH值为8?9，加热，使釜内温度保持为80±5°C，进行第三阶段反应，反应时间为20?40分钟，制得第三阶段反应液； 第四步，往反应釜中的第三阶段反应液中加入甲醇和第一批尿素，用氢氧化钠水溶液调节反应釜内溶液的pH值为11?12，加热并使反应釜内溶液的温度保持为70±2°C，进行第四阶段反应，反应时间为30?90分钟，制得第四阶段反应液，其中，第一批尿素的加入量占尿素总重量的70%?90% ； 第五步，降低反应釜内温度，使之保持为65±2°C，向反应釜中的第四阶段反应液中加入盐酸，调节溶液PH值为8.5?9.5，加入余下的尿素，充分搅拌并溶解，制得混合液；第六步，往反应釜中的混合液中加入盐酸，调节反应釜内混合液的pH值为7?8，继续反应; 第七步,调整反应釜中反应液的水溶倍数,每5分钟测试一次，当反应液的水混合倍数为5?8时，降温冷却，终止反应； 第八步，当反应釜内的温度降低至40?50°C，向反应釜的反应液中加入氢氧化钠，调节溶液PH值为9?10后，出料，得到浸溃用的改性三聚氰胺树脂液； (2)将改性三聚氰胺脲醛树脂液、水和助剂混合，制得藤材浸溃改性处理液； 所述的助剂为糊精、纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、或其它无机纳米粒子中的一种，或数种； 改性三聚氰胺脲醛树脂液、水、糊精、纳米二氧化硅和纳米蒙脱土的重量份配比为20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对棕榈藤材增强改性的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1）制备浸渍用的改性三聚氰胺脲醛树脂液；所述的改性三聚氰胺脲醛树脂液的原料为三聚氰胺、甲醇、甲醛、有机硅、聚乙二醇、尿素；三聚氰胺、甲醇、甲醛、有机硅、聚乙二醇、尿素的摩尔比为1：2～3：2～3：0.1～0.4：0.1～0.4：1～2，改性三聚氰胺脲醛树脂液按照以下步骤制备而成：第一步，将三聚氰胺和甲醛加入反应釜中，充分搅拌后，加入氢氧化钠水溶液，调节pH值为8.5～9.5，加热，升温至80±5℃，进行第一阶段反应，反应时间为30～50分钟，制得第一阶段反应液；第二步，往反应釜中的第一阶段反应液中缓慢加入聚二甲基硅氧烷，用氢氧化钠水溶液调节釜内溶液pH值为8～9，加热，使釜内温度保持为80±5℃，进行第二阶段反应，反应时间为20～40分钟，制得第二阶段反应液；第三步，往反应釜中的第二阶段反应液中缓慢加入低分子量聚乙二醇，用氢氧化钠水溶液调节釜内溶液pH值为8～9，加热，使釜内温度保持为80±5℃，进行第三阶段反应，反应时间为20～40分钟，制得第三阶段反应液；?第四步，往反应釜中的第三阶段反应液中加入甲醇和第一批尿素，用氢氧化钠水溶液调节反应釜内溶液的pH值为11～12，加热并使反应釜内溶液的温度保持为70±2℃，进行第四阶段反应，反应时间为30～90分钟，制得第四阶段反应液，其中，第一批尿素的加入量占尿素总重量的70%～90%；第五步，降低反应釜内温度，使之保持为65±2℃，向反应釜中的第四阶段反应液中加入盐酸，调节溶液pH值为8.5～9.5，加入余下的尿素，充分搅拌并溶解，制得混合液；第六步，往反应釜中的混合液中加入盐酸，调节反应釜内混合液的pH值为7～8，继续反应；第七步，调整反应釜中反应液的水溶倍数，每5分钟测试一次，当反应液的水混合倍数为5～8时，降温冷却，终止反应；第八步，当反应釜内的温度降低至40～50℃，向反应釜的反应液中加入氢氧化钠，调节溶液pH值为9～10后，出料，得到浸渍用的改性三聚氰胺树脂液；(2）将改性三聚氰胺脲醛树脂液、水和助剂混合，制得藤材浸渍改性处理液；所述的助剂为糊精、纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、或其它无机纳米粒子中的一种，或数种；改性三聚氰胺脲醛树脂液、水、糊精、纳米二氧化硅和纳米蒙脱土的重量份配比为20～40:60～80:5～10:?l～5:l～5；将所述的助剂和水加入到制备好的改性三聚氰胺脲醛树脂液中，加热至该溶液的温度为40～50℃，调节该溶液的PH值为9～11，充分搅拌，即得浸渍改性处理液；(3）对藤材置于浸渍改性处理液中进行浸渍处理，使藤材充分吸收浸渍改性处理液；将藤材放入密封的浸渍罐中，对浸渍罐进行抽真空处理，相对真空度?0.1MPa，处理时间30min，然后导入浸渍改性处理液，接着进行加压处理，绝对压力1MPa，处理时间1～2h，使藤材充分吸收浸渍改性处理液；(4）对浸渍处理后的藤材采用逐步升温的梯度干燥方法进行干燥，获得改性藤材。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文华，刘杏娥，刘君良，柴宇博，张玉萍，郑雅娴，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：