木材防腐剂组合物制造技术

本发明专利技术提供木材防腐剂组合物，其包含：包括木材防腐剂组分的分散相和/或乳化相；和稳定剂。稳定剂是阳离子聚合物，酶，有机聚合物，季铵化合物和/或其混合物。本发明专利技术也提供了防腐处理木材或其它纤维素材料的方法，其包括向所述木材或其它纤维素材料施用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及木材防腐剂组合物、以及用所述木材防腐剂组合物处理木材和其它纤维素材料的方法。
技术介绍
目前市场上存在多种类型的木材防腐剂处理物。可以将这些处理物通过喷雾或浸蘸来进行表面施用，或通过真空压力沉浸处理而浸渍到木材中。在防腐剂的工业施用过程中，通常用包含木材防腐剂组合物的处理组合物浸渍木材，以实现壳式或全细胞式渗透进木材基板。根据待处理的木材种类以及最终用途，处理组合物渗透进木材的深度可能与处理的木材的有效使用寿命有很大关系。典型的工业处理设备将由盛放处理组合物的储存罐和高压釜组成。将木材或其它纤维素材料装进高压釜，然后用处理组合物淹没高压釜。真空和压力的组合用于实现所需的处理组合物渗透进木材或其它纤维素材料。在处理工艺过程中，一定量的处理组合物以吸收进木材或其它纤维素材料的形式而被消耗。吸收的处理组合物的量通常占用于淹没高压釜的处理组合物的总体积的相对较小量。这会产生以下情况，即，处理组合物重复暴露于木材或纤维素材料，而由于重复使用会变“老化”。处理组合物的平均年龄随着溶液更新速率增加而增大。这可从几天延长至数月。因此，处理组合物重复暴露于待处理木材会增大组合物的平均年龄。已经观察到，当处理组合物重复暴露于木材或纤维素材料时，防腐剂渗透进木材基板或纤维素基板的能力可能在每一次处理后都非常严重地恶化。这可能对处理的木材或纤维素制品的有效使用寿命产生非常严重的后果。尽管不希望受理论限制，但是认为在每一次处理之后防腐剂组合物中的来自木材或纤维素提取物的破坏性物质增多。这削减了在之后处理中以及随着组合物重复使用的时间推移之后，防腐剂渗透木材或纤维素基板的能力。对该问题的补救方法教导于归属于ArchTimberProtection的WO2013/064798。但是，WO2013/064798中描述的方法并未涉及分散相和/或乳化相，所述分散相和/或乳化相通常包含阴离子的、非离子的分散剂和乳化剂或分散剂和乳化剂的阴离子/非离子共混物。含有分散剂和乳化剂的系统的稳定性是位阻机制和静电作用机理的微妙平衡。pH和/或溶液电荷的任何显著变化可以不可逆地破坏这种稳定性。例如添加酸性化合物到阴离子分散体中可以使组合物不稳定并导致分散的化合物结块和沉降或者乳化的物质成乳状。这通常可在包含分散的生物灭杀剂、乳化的憎水剂、分散的颜料等的木材防腐剂系统中观察到。在本专利技术中，公开了各种稳定化合物，其保护分散相和/或乳化相免于在木材处理过程中产生的破坏性物质的影响。已经出乎意料地发现，阳离子聚合物、酶、有机聚合物和季铵化合物不仅与阴离子分散体相和/或乳液相相容，而且可非常有效地使这些相稳定以对抗之后处理循环过程中的电荷波动以及改善分散相和/或乳化相的渗透。因此，本领域需要改善生物灭杀制剂中的分散相和/或乳化相的稳定性以及渗透进木材的性能。本专利技术提供了对该需求的解决方案。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供木材防腐剂组合物，其包含：包括木材防腐剂组分的分散相和/或乳化相；和稳定剂。稳定剂是阳离子聚合物，酶，有机聚合物，季铵化合物和/或其混合物。稳定剂的存在量可有效使防腐剂组合物的分散相和/或乳化相稳定，这将允许所述木材防腐剂组分有效渗入打算用所述木材防腐剂组合物保护的木材基板。在本专利技术进一步的方面中，分散相和/或乳化相包含生物灭杀剂，着色剂，憎水剂，阻燃剂，粘着剂，乳化剂，助溶剂，分散剂，紫外抑制剂，抗氧化剂，或其组合。生物灭杀组分包含生物灭杀金属化合物；含硼的生物灭杀剂，有机杀真菌剂，例如酰胺类；酰基苯胺类；苯胺代嘧啶；芳族化合物；杀真菌杂环化合物；甲氧基丙烯酸酯类；唑类；异噻唑酮类；环己基羟基二氮烯1-氧化物钾盐，吡硫类(pyrion)化合物；季铵化合物或其混合物。在特定的实施方式中，生物灭杀剂包括分散的锌和/或分散的铜。分散的锌或铜可以是分散在溶剂中的微粒化的锌或微粒化的铜。在另一种实施方式中，阳离子聚合物是壳聚糖，选自瓜尔胶、淀粉、纤维素或羟基纤维素的天然聚合物的阳离子衍生物，具有一个或多个下述式(I)、(II)或(III)的重复单元的聚合物或共聚物，或阳离子聚合物的混合物。阳离子共聚物的分子量可以为1,000至100,000。组合物可以包含约0.001至10重量％的阳离子聚合物，更特别是0.01重量％至4重量％的阳离子聚合物。再在本专利技术进一步的实施方式中，木材防腐剂组合物包含季铵化合物，其中季铵化合物是三甲基烷基季铵化合物；二烷基二甲基季铵化合物；烷基二甲基苄基铵化合物或烷基二乙基苄基铵化合物；聚乙氧基化季铵；N-取代的吡啶化合物，单烷基甲基双烷氧基化季铵化合物，二烷基双烷氧基化季铵化合物，质子化的胺，质子化的二烷基胺或质子化的三烷基胺，质子化的单烷基双烷氧基化胺，一种或多种前述季铵化合物与络合剂的络合物，或其混合物。在本专利技术的另一种实施方式中，季铵化合物是选自以下的二烷基二甲基季铵化合物：二癸基二甲基氯化铵，二癸基二甲基碳酸铵，二癸基二甲基碳酸氢铵，二辛基二甲基氯化铵和辛基癸基二甲基氯化铵，或其混合物。在进一步的实施方式中，稳定剂可以是酶，其中酶包括脂肪酶，脂肪氧合酶，酯酶，漆酶，过氧化物酶，果胶酶，蛋白酶，淀粉酶，纤维素酶和/或木聚糖酶。再在进一步的实施方式中，稳定剂可以是有机聚合物，其中有机聚合物是丙烯酰胺聚合物或共聚物，聚环氧乙烷或共聚物，烷基多聚葡萄糖苷，或其混合物。在本专利技术的另一方面中，提供了防腐处理木材或其它纤维素材料的方法，其包括向所述木材或其它纤维素材料施用本专利技术前述实施方式任一项的木材防腐剂组合物。在本专利技术进一步的方面中，提供了木材处理系统，其包括适于接收待处理木材的储存罐和在所述罐中的一定体积的处理溶液，所述处理溶液包含本专利技术前述实施方式任一项的木材防腐剂组合物。当参阅了本专利技术的具体实施方式时，将容易理解这些和其它方面。具体实施方式已经出乎意料地发现，本申请所述的木材防腐剂组合物可有效处理木材和其它纤维素基板，甚至是在多次施用木材处理组合物到不同的木材或纤维素基板上之后也是如此。本申请使用的术语\防腐剂\表示下述组合物，该组合物使其所施用于的材料与未施用该组合物的相同材料相比对昆虫、真菌和微生物的侵袭的抵抗力更强。木材防腐剂包含分散相和/或乳化相和稳定剂。分散相和/或乳化相选自生物灭杀剂，着色剂，憎水剂，阻燃剂，粘着剂，乳化剂，助溶剂，分散剂，紫外抑制剂，或其混合物或组合。稳定剂选自阳离子聚合物，酶，有机聚合物，季铵化合物及其混合物。已经发现，这样的稳定剂允许包含分散相和/或乳化相的木材防腐剂组合物可用于处理木材或纤维素基板，同时保持分散相和/或乳化相的稳定性。生物灭杀剂能够有效渗入木材或纤维素基板，甚至是在防腐剂组合物用于处理几批木材或纤维素基板之后也是如此。也就是说，本专利技术的防腐剂组合物随时间流逝不会结块、沉降或分离，且保留其渗入木材或纤维素基板的能力，甚至是在木材防腐剂已经用于处理几批木材或纤维素基板之后也是如此。木材防腐剂组合物包含生物灭杀剂和稳定剂。稳定剂允许木材防腐剂组合物可用于处理多个木材或纤维素基板，同时允许生物灭杀剂有效渗入木材或纤维素基板，甚至是在防腐剂组合物用于处理几个木材或纤维素基板之后也是如此。也就是说，本专利技术的防腐剂组合物不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木材防腐剂组合物，其包含a)包括木材防腐剂组分的分散相和/或乳化相；和b)稳定剂，所述稳定剂选自阳离子聚合物，酶，有机聚合物，季铵化合物，及其混合物；其中所述稳定剂的存在量可有效使所述木材防腐剂组分的分散相和/或乳化相稳定，这将允许所述木材防腐剂组分有效渗入打算用所述木材防腐剂组合物保护的木材基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.02 US 61/987,5921.一种木材防腐剂组合物，其包含a)包括木材防腐剂组分的分散相和/或乳化相；和b)稳定剂，所述稳定剂选自阳离子聚合物，酶，有机聚合物，季铵化合物，及其混合物；其中所述稳定剂的存在量可有效使所述木材防腐剂组分的分散相和/或乳化相稳定，这将允许所述木材防腐剂组分有效渗入打算用所述木材防腐剂组合物保护的木材基板。2.根据权利要求1的木材防腐剂组合物，其中所述分散相和/或乳化相包含生物灭杀剂，着色剂，憎水剂，阻燃剂，粘着剂，乳化剂，助溶剂，分散剂，紫外抑制剂，抗氧化剂，或其组合。3.根据前述权利要求任一项的木材防腐剂组合物，其中所述分散相和/或乳化相包含生物灭杀组分，所述生物灭杀组分包含生物灭杀金属化合物；含硼的生物灭杀剂；选自以下的有机杀真菌剂：酰胺类；酰基苯胺类；苯胺代嘧啶；芳族化合物；杀真菌杂环化合物；甲氧基丙烯酸酯类；唑类；异噻唑酮类；环己基羟基二氮烯1-氧化物钾盐，吡硫类(pyrion)化合物；季铵化合物及其混合物。4.根据前述权利要求任一项的木材防腐剂组合物，其中所述生物灭杀剂包括分散的锌和/或分散的铜。5.根据前述权利要求任一项的木材防腐剂组合物，其中所述分散的锌或铜包括分散在溶剂中的微粒化的锌或微粒化的铜。6.根据前述权利要求任一项的木材防腐剂组合物，其中所述阳离子聚合物包括壳聚糖，选自瓜尔胶、淀粉、纤维素或羟基纤维素的天然聚合物的阳离子衍生物，具有一个或多个以下式(I)、(II)或(III)的重复单元的聚合物或共聚物，或所述阳离子聚合物的混合物：a.式(I)的重复单元b.式(II)的重复单元c.式(III)的重复单元和d.式(IV)的重复单元其中n为1至5000；x是等于0、1或2的整数；y是等于0或1的整数；z是等于2或3的整数，且当z是3时，式III的氮原子带有正电荷，且存在反离子X-；可以相同或不同的R基团各自独立地为氢或直链、支链或环状的烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、-(C＝O)H、-(C＝O)R”、-CO2H、-CO2R”、-CH2CO2H、-CH2CO2R”、CH2NR”R”、-CH2CH(OH)CH2Cl、-(C＝O)NR”R”、-CN、-(CH2)w-O-R”，其中；可以相同或不同的R”基团是氢或直链、支链或环状的烷基、烯基、炔基、烷氧基或芳基；w是2或3；R’是具有一个或多个以下基团V1-V8的二价基团：其中；R”’是H，OH，或N(R)x；a是0至20；以及X-是选自以下的任何阴离子：氯离子，溴离子，碘离子，氟离子，硫酸根，磷酸根，羧酸根特别是丙酸根和乳酸根，碳酸根、碳酸氢根，硝酸根，亚硝酸根，氢氧根，和氰根。7.根据前述权利要求任一项的木材防腐剂组合物，其中所述阳离子聚合物的分子量为1,000至100,000。8.根据前述权利要求任一项的木材防腐剂组合物，其中所述阳离子聚合物的分子量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·汤普森，S·托马森，A·瓦尔克，D·坎特雷尔，
申请(专利权)人：奥麟木材保护有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US