本发明专利技术涉及防腐处理材生产技术领域，公开一种基于纳米二氧化硅和乳化蜡改性防腐处理材工艺方法，主要步骤包括：先进行前处理，其次配制纳米二氧化硅改性剂，再次，配制乳化蜡/防腐剂改性液，然后进行三次浸渍处理，最后干燥。经过处理后的防腐处理材无明显外观变化，但处理材的尺寸稳定性、密度、表面硬度、抗流失性、阻燃性和耐候性均得到大幅提高。
Process for modifying anticorrosive material based on nano silica and emulsified wax
The invention relates to the technical field of the production of anticorrosive material, and discloses a process method based on nano silica and emulsified wax to modify the antiseptic treatment material. The main steps include: Advanced preprocessing, second preparation of nano silica modifier, second preparation of emulsified wax / antiseptic modifier, and then three impregnation treatments, Finally dry. The treated material has no apparent change in appearance, but the size stability, density, surface hardness, resistance to loss, flame retardancy and weatherability of the treated material have been greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
基于纳米二氧化硅和乳化蜡改性防腐处理材工艺方法
本专利技术涉及防腐处理材生产
，具体地说是一种基于纳米二氧化硅和乳化蜡改性防腐处理材工艺方法。
技术介绍
木材防腐处理是节约木材、延长木材使用寿命的有效途径。目前，水载型防腐处理材在我国应用越来越广泛，但是其抗光降解性和疏水性较差，导致在户外使用过程中损耗极大。纵观近年来的研究成果，可以发现防腐处理材的研究主要集中在疏水剂的研发领域，然而，仅仅将疏水剂单独施加到木材防腐剂中，虽然可以改善处理材的一些物理性能，如降低处理材在户外使用时的开裂和翘曲程度，却无法从根本上解决防腐处理材天然抗老化性差的问题。要想从根本上改善防腐处理木材的户外耐候性，必须有效提高防腐处理材的抗光降解能力，而利用具有较强光线吸收能力的光稳定剂对现有木材防腐剂进行改性则是最有效、最经济的途径。然而，目前国内外对改善防腐处理材的抗光降解方面的研究还鲜见报道。随着近年来纳米技术的迅速发展，国内外学者如中户莞二、赵广杰等积极将无机纳米材料引入木材科学领域，并已取得了引人瞩目的成果。可以预见，有效利用无机纳米材料的小尺寸效应、量子效应、界面或表面效应，可以为防腐处理材的抗光降解性研究提供新的发展空间。其中，无机纳米SiO2具有极强的紫外线吸收、红外线反射特性，经紫外-可见分光光度计测试表明，它对波长400nm以内的紫外光吸收率高达70％以上，对波长800nm以外的红外线反射率也达70％以上；此外，无机纳米SiO2还具有较强的杀菌抗虫性能，且无毒、无味、无污染、不含有重金属元素，用于改性木材防腐剂溶液，对于提高防腐处理材的抗光降解能力及环保性具有很好的发展潜力。因此,研制一种无毒安全、低成本和能够多方面改善或提高使用性能的防腐处理材生产方法,将具有重要的现实意义和推广前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、处理高效、性能稳定、环保和改善使用性能的基于纳米二氧化硅和乳化蜡改性防腐处理材工艺方法本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：基于纳米二氧化硅和乳化蜡改性防腐处理材工艺方法，包括以下步骤：(1)、前处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后,在40-60℃、40-60％相对湿度条件下干燥8-24h,控制木材的含水率达8-10％；(2)、配制纳米二氧化硅改性剂：将各10-20质量份的六偏磷酸钠(SHMP)、磷酸三钠(TSP)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、多聚磷酸钠以及3-10质量份焦磷酸钠(TSPP)，在磁力搅拌器作用下，溶解于500-600质量份蒸馏水，然后加入纳米二氧化硅1-3质量份，以转速不低于200r/min搅拌60-150min,然后在20℃-50℃温度下、超声分散15-60min，即制得所用的纳米二氧化硅改性剂；(3)、配制乳化蜡/防腐剂改性液：将2-6质量份乳化蜡溶液溶解于800-1000质量份防腐剂溶液中，以转速不低于200r/min搅拌10-30min,即制得所用的乳化蜡/防腐剂改性液；(4)、一次浸渍:(a)、将步骤(1)得到的木材放入密闭的真空加压浸渍处理罐中,抽真空使罐内真空度在-0.08至-0.1MPa保,持30-60min；(b)、再将步骤(2)配制的纳米二氧化硅改性剂注入浸渍处理罐中,并使完全淹没木材,保持1-2h；(c)、然后解除真空,向处理罐内施加0.6-1.0MPa气压,保持1-2h；(d)、然后泄压，取出试件，称量试件；(5)、二次浸渍：(a)、待试件称量完成后，放入恒温恒湿箱中，进行同步骤(1)的前处理，(b)、然后再利用步骤(2)配制的纳米二氧化硅改性剂对试材进行二次浸渍处理，步骤同上述步骤(4)中(a)至(c)，以保证纳米SiO2溶液能够充分进入木材细胞；(6)、三次浸渍：(a)、浸渍完纳米二氧化硅改性剂的试件称量完成后，放入恒温恒湿箱中，进行同步骤(1)的前处理；(b)、然后将步骤(3)配制的乳化蜡/防腐剂改性液对试材进行三次浸渍处理，步骤同上述步骤(4)中(a)至(c)；(7)、后干燥：解除压力，排出剩余的改性液，取出防腐处理材进行擦拭，直至表面无明显水迹残留，再移至恒温恒湿箱中进行后干燥处理，干燥温度60℃-80℃，干燥时间8-12h，然后冷却至室温，即得到含水率为8-15％的改性防腐处理材。所述步骤(2)中纳米二氧化硅的粒径在20-40nm范围，亲水型。所述步骤(3)中防腐剂溶液为含铜成分的水载型木材防腐剂。所述防腐剂溶液为不同类型的胺溶季铵铜(ACQ)或铜唑(CA)中的任一种。所述步骤(1)中原木包括杨木、桦木、楠木、按木、杉木、松木。本专利技术的有益效果是，具有处理工艺简单，易于操作，成本低、处理效果好、无毒环保等优点，经过处理后的防腐处理材无明显外观变化，但处理材的尺寸稳定性、密度、表面硬度、抗流失性、阻燃性和耐候性均得到大幅提高。具体实施方式下面结合具体的优选实施例来进一步详细说明本专利技术的技术方案：本专利技术原木包括但不限于以下六种：杨木、桦木、楠木、按木、杉木、松木。实施例1：首先，进行前处理:将南方松去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后,在40℃、40％相对湿度条件下干燥24h,控制木材的含水率达8-10％。其次，配制纳米二氧化硅改性剂：将各10质量份的六偏磷酸钠(SHMP)、磷酸三钠(TSP)、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、多聚磷酸钠以及3质量份焦磷酸钠(TSPP)，在磁力搅拌器作用下，溶解于500质量份蒸馏水，然后加入纳米二氧化硅1质量份，以200r/min搅拌60min,然后在20℃温度下、超声分散60min，即制得所用的纳米二氧化硅改性剂,所述纳米二氧化硅的粒径20nm。再次，配制乳化蜡/胺溶季铵铜(ACQ)防腐剂改性液：将2质量份乳化蜡溶液溶解于800质量份ACQ防腐剂溶液中，以200r/min搅拌10min,即制得所用的乳化蜡/防腐剂改性液；然后，浸渍处理包括三次浸渍：(1)一次浸渍：将步骤(1)得到的木材放入密闭的真空加压浸渍处理罐中,抽真空使罐内真空度在-0.08MPa,保持30min；再将步骤(2)配制的纳米二氧化硅改性剂注入浸渍处理罐中,并使完全淹没木材，保持1h；然后解除真空,向处理罐内施加0.6MPa气压,保持1h；最后泄压，取出试件称量；(2)二次浸渍：待试件称量完成后，放入恒温恒湿箱中，进行同步骤(1)的前处理，然后利用纳米二氧化硅改性剂对试材进行二次浸渍处理，放入密闭的真空加压浸渍处理罐中,抽真空使罐内真空度在-0.08MPa,保持30min；再将步骤(2)配制的纳米二氧化硅改性剂注入浸渍处理罐中,并使完全淹没木材，保持1h；然后解除真空,向处理罐内施加0.6MPa气压,保持1h，以保证纳米SiO2溶液能够充分进入木材细胞，泄压，取出试件，称量；(3)三次浸渍：浸渍完纳米二氧化硅改性剂的试件称量完成后，放入恒温恒湿箱中，进行同步骤(1)的前处理，然后将步骤(3)配制的乳化蜡/防腐剂改性液真空加压浸渍工艺浸渍到试材中，放入密闭的真空加压浸渍处理罐中,抽真空使罐内真空度在-0.08MPa,保持30min；再将步骤(2)配制的纳米二氧化硅改性剂注入浸渍处理罐中,并使完全淹没木材，保持1h；然后解除真空,向处理罐内施加0.6MPa气压,，保持1h；最后、后干燥处理：解除压力，排出本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于纳米二氧化硅和乳化蜡改性防腐处理材工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、前处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后,在40‑60℃、40‑60％相对湿度条件下干燥8‑24h,控制木材的含水率达8‑10％；(2)、配制纳米二氧化硅改性剂：将各10‑20质量份的六偏磷酸钠、磷酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、多聚磷酸钠以及3‑10质量份焦磷酸钠，在磁力搅拌器作用下，溶解于500‑600质量份蒸馏水，然后加入纳米二氧化硅1‑3质量份，以转速不低于200r/min搅拌60‑150min,然后在20℃‑50℃温度下、超声分散15‑60min，即制得所用的纳米二氧化硅改性剂；(3)、配制乳化蜡/防腐剂改性液：将2‑6质量份乳化蜡溶液溶解于800‑1000质量份防腐剂溶液中，以转速不低于200r/min搅拌10‑30min,即制得所用的乳化蜡/防腐剂改性液；(4)、一次浸渍:(a)、将步骤(1)得到的木材放入密闭的真空加压浸渍处理罐中,抽真空使罐内真空度在‑0.08至‑0.1MPa保,持30‑60min；(b)、再将步骤(2)配制的纳米二氧化硅改性剂注入浸渍处理罐中,并使完全淹没木材,保持1‑2h；(c)、然后解除真空,向处理罐内施加0.6‑1.0MPa气压,保持1‑2h；(d)、然后泄压，取出试件，称量试件；(5)、二次浸渍：(a)、待试件称量完成后，放入恒温恒湿箱中，进行同步骤(1)的前处理，(b)、然后再利用步骤(2)配制的纳米二氧化硅改性剂对试材进行二次浸渍处理，步骤同上述步骤(4)中(a)至(c)，以保证纳米SiO2溶液能够充分进入木材细胞；(6)、三次浸渍：(a)、浸渍完纳米二氧化硅改性剂的试件称量完成后，放入恒温恒湿箱中，进行同步骤(1)的前处理；(b)、然后将步骤(3)配制的乳化蜡/防腐剂改性液对试材进行三次浸渍处理，步骤同上述步骤(4)中(a)至(c)；(7)、后干燥：解除压力，排出剩余的改性液，取出防腐处理材进行擦拭，直至表面无明显水迹残留，再移至恒温恒湿箱中进行后干燥处理，干燥温度60℃‑80℃，干燥时间8‑12h，然后冷却至室温，即得到含水率为8‑15％的改性防腐处理材。...
【技术特征摘要】
1.基于纳米二氧化硅和乳化蜡改性防腐处理材工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、前处理：将原木去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后,在40-60℃、40-60％相对湿度条件下干燥8-24h,控制木材的含水率达8-10％；(2)、配制纳米二氧化硅改性剂：将各10-20质量份的六偏磷酸钠、磷酸三钠、乙二胺四乙酸二钠、多聚磷酸钠以及3-10质量份焦磷酸钠，在磁力搅拌器作用下，溶解于500-600质量份蒸馏水，然后加入纳米二氧化硅1-3质量份，以转速不低于200r/min搅拌60-150min,然后在20℃-50℃温度下、超声分散15-60min，即制得所用的纳米二氧化硅改性剂；(3)、配制乳化蜡/防腐剂改性液：将2-6质量份乳化蜡溶液溶解于800-1000质量份防腐剂溶液中，以转速不低于200r/min搅拌10-30min,即制得所用的乳化蜡/防腐剂改性液；(4)、一次浸渍:(a)、将步骤(1)得到的木材放入密闭的真空加压浸渍处理罐中,抽真空使罐内真空度在-0.08至-0.1MPa保,持30-60min；(b)、再将步骤(2)配制的纳米二氧化硅改性剂注入浸渍处理罐中,并使完全淹没木材,保持1-2h；(c)、然后解除真空,向处理罐内施加0.6-1.0MPa气压,保持1-2h；(d)、然后泄压，取出试件，称量试...
【专利技术属性】
技术研发人员：于丽丽，马晓军，朱礼智，杨红梅，朱俊艳，刘辛燕，孙光瑞，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。