指示非水性溶剂的渗透制造技术

公开了渗透指示剂组合物，其可溶于基于溶剂的木材处理溶液中，通常对人眼不可见，并且能够在测试条件下呈现可见颜色。该指示剂组合物包括疏水性环戊硼烷或疏水性硼酸酯，其在变色试剂的影响下显示出视觉上可检测的颜色。该新的指示剂组合物在木材处理条件下是化学稳定的，并且在相对低的浓度范围内是可检测的。油溶性防腐剂如五氯苯酚、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯、丙环唑和戊唑醇与该新的指示剂组合物相容。还公开了指示非水性溶剂组合物在木材或木材复合材料中的渗透的方法。

Indicating penetration of non-aqueous solvents

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】指示非水性溶剂的渗透
本专利技术涉及渗透指示剂和测定非水性溶剂组合物在木材和木制品中的渗透深度的方法。
技术介绍
已知通过在木材上喷洒液体处理溶液或通过将木材浸入液体处理溶液中来增加木材产品的使用寿命的几种方法。处理溶液可以是水性或非水性液体。压力-真空循环通常用于迫使处理溶液进入木材并从木材中除去空气或处理溶液。例如，木制品制造商使用这些方法来增加木材对风化、微生物攻击和燃烧的抵抗力。重要的是要确认液体处理溶液渗透到木材或木制品中的深度。与心材相比，树木的边材相对容易腐烂。除非边材完全浸渍防腐剂，否则可能会发生腐烂。在某些情况下，即使在干燥后，处理溶液也容易被人眼看到，并且在处理过的木材的芯样品或横截面样品中渗透深度是显而易见的。杂酚油是木材处理溶液的实例，其在干燥后在木材中可见。在其它情况下，有色处理剂或有色染料通过处理溶液被带入木材中，并且可以在干燥后通过目视检查处理过的木材的横截面样品来检测。当然，一些消费者可能会发现被这些有色剂或染料永久变色的木制品是不合需要的。当没有溶剂、处理剂或染料存在并且对人眼可见时；可以采用颜色变化指示剂来增强由处理溶液带入木材中的无色或微弱颜色的指示剂的可见性。例如，水溶性硼化合物(如硼酸、硼砂和四水合八硼酸二钠)通常用作水性木材处理溶液中的渗透指示剂。专门用于增强木材中四水合八硼酸二钠的可见度的颜色变化渗透指示剂可以商品名BoraCareIndicatorSolution购自NisusCorporationofRockford(美利坚合众国田纳西州)。尽管可溶于水，但四水合八硼酸二钠在非水性溶剂中表现出相对低的溶解度。美国木材保护协会(AmericanWoodProtectionAssociation)的标题为“确定含硼防腐剂和阻燃剂渗透的标准方法(StandardMethodToDetermineThePenetrationOfBoronContainingPreservativesAndFireRetardants)”的AWPA标准A78-12描述了一种定性方法，其用于确定处理过的木材中含硼防腐剂和阻燃剂的渗透深度。该标准描述了一种方法，该方法依次使用两种颜色变化试剂(其依次使用)：第一种试剂产生黄色(有时描述为淡黄色)，第二种试剂产生红色(有时描述为微红色或洋红色)。标准中描述的方法没有提供关于含硼防腐剂的组成或使它们渗透到木材中的方法的指导。水性木材处理溶液不适用于所有木材处理应用。例如，一些非常理想的处理剂不能有效地溶解或分散在水溶液中。而且，水溶液倾向于使木材膨胀并且可能影响木制品的尺寸稳定性。列出Raczek和Wetzel作为专利技术人的美国专利号6,911,473B2描述了一种木材防腐剂组合物，其包含有机防腐酸和UV活性指示物质，用于保存木材和检测木材的充分保存。'473专利报道，用这种试剂处理过的木材能够用紫外灯照射以激发表明木材防腐剂的存在的荧光。列出MarkC.Hoffman作为专利技术人的美国专利号7,816,343B2描述了一种木材防腐剂组合物，其可溶于非水性溶剂并提供改进的抗昆虫侵袭性。据报道，该木材防腐剂组合物含有杀真菌剂(包括含硼化合物、有机碘化合物和三唑化合物)、杀虫剂(如合成拟除虫菊酯)和有机溶剂或载体的组合物。Hoffman的专利定义术语“含硼杀真菌剂”包括含有至少一种硼化合物如硼酸酯的杀真菌剂，它们可溶于有机溶剂并具有空间位阻的二醇和三醇基团，但在硼原子之间不含酸酐键，包括但不限于二硼酸三己二醇酯、二硼酸三辛二醇酯和硼酸三异丙醇胺。需要用于指示非水性溶剂组合物渗透到木材或木材复合材料中的新的指示剂组合物和方法。新的指示剂组合物在木材处理条件下应该是化学稳定的，并且在相对低的浓度范围内是可检测的。理想情况下，新的指示剂可溶于基于溶剂的木材处理溶液中，其通常对人眼不可见，而能够在测试条件下呈现可见颜色。
技术实现思路
本专利技术人已发现用于指示非水性溶剂组合物的渗透深度的组合物和方法，所述非水性溶剂组合物将疏水性含硼化合物带入木材或木材复合材料中。防腐剂或其他处理剂也可以溶解在非水性溶剂组合物中并由其携带。在一个方面，本专利技术是用于指示非水性溶剂组合物渗透到木材或木材组合物中的方法。用非水性溶剂组合物浸泡木材或木材组合物，所述非水性溶剂组合物包括非水性溶剂和溶解在非水性溶剂中的约0.01重量％至约5.0重量％的含硼化合物。所述含硼化合物是疏水性的并且选自由环戊硼烷、硼酸酯及其混合物组成的组中。当非水性溶剂进入木材或木材复合材料时，含硼化合物随溶剂移动。该方法包括：将含有姜黄素和第一载液的第一试剂溶液施加到木材表面上，以产生呈现黄色的着色部分；将包含酸的第二试剂施加到着色部分；以及确定着色部分是否呈现从黄色到红色的颜色变化。着色部分中颜色从黄色变为红色表明含硼化合物已经渗透木材或木材复合材料到表面的红色部分。在另一方面，本专利技术是用于指示非水性溶剂防腐剂渗透到木材或木材复合材料中的指示剂组合物。指示剂组合物基本上由以下组成：非水性溶剂和溶解在非水性溶剂中的约0.01重量％至约5.0重量％的含硼化合物。含硼化合物选自由环戊硼烷、硼酸酯及其混合物组成的组中。具体实施方式在优选的方面，本专利技术是用于指示非水性溶剂组合物渗透到木材或木材组合物中的方法。本专利技术的非水性溶剂组合物包括非水性溶剂和溶解在非水性溶剂中的约0.01重量％至约5.0重量％的疏水性含硼化合物。含硼化合物选自由环戊硼烷、硼酸酯及其混合物组成的组中。专利技术人已经发现环戊硼烷和硼酸酯对于工业应用是足够稳定的并且通过它们与某些变色试剂的相互作用能够定性地检测。优选地，含硼化合物选自由以下组成的化学稳定的烃溶性含硼化合物的组中：2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧硼戊环；硼酸三-2-乙基己酯；三丁二醇二硼酸酯；三亚己二醇二硼酸酯；硼酸三正丁酯；硼酸三甲酯；及其混合物。最优选地，含硼化合物选自由以下组成的高度可检测的化合物的组中：2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧硼戊环；硼酸三正丁酯；硼酸三甲酯；及其混合物。非水性溶剂可以是任何基本上无水的溶剂，其能够溶解约0.01重量％至约5.0重量％的含硼化合物，并且不会水解大部分含硼化合物。优选地，非水性溶剂是目前在常规木材处理方法中使用的溶剂。就本专利技术目的而言，“极性指数”是指L.R.Snyder的题为"ClassificationoftheSolventPropertiesofCommonLiquids"(JChromatogr.Sci.(1978)16(6)pp223-234)的技术文献中描述的Snyder极性指数。优选地，本专利技术的非水溶剂的极性指数小于甲醇的极性指数(其极性指数为6.6)，更优选小于乙醇的极性指数(其极性指数为5.2)。用于木材保护工业的先前已知的溶剂组合物包括脂族矿物油精。ShellSolD60TM(CAS登记号6472-48-9)(可从Shellchemicals商购获得)是适合用作本专利技术的非水性溶剂的脂肪族矿物油精的实例，据报道，ShellSolD60TM主要由Cl0-Cl2链烷烃和环烷烃组成。作为合适的非水性溶剂的另一实例EXXSOLTMD60Fluid(CAS登记号64742-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指示非水性溶剂组合物在木材或木材复合材料中的渗透的方法，所述方法包括：提供已经用非水性溶剂组合物浸泡的木材或木材复合材料，所述非水性溶剂组合物包括：非水性溶剂，和溶解于所述非水性溶剂中的约0.01重量％至约5.0重量％的疏水性含硼化合物，所述含硼化合物选自由环戊硼烷、硼酸酯及其混合物组成的组中；和将包含姜黄素的第一试剂溶液施加到所述木材或所述木材复合材料的表面上以产生黄色部分；将包含酸的第二试剂溶液施加到淡黄色部分；和确定所述淡黄色部分是否呈现从黄色到红色的颜色变化；由此，着色部分中颜色从黄色变为红色表明含硼化合物已经渗透所述木材或所述木材复合材料至红色部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.10 US 62/444,5961.一种指示非水性溶剂组合物在木材或木材复合材料中的渗透的方法，所述方法包括：提供已经用非水性溶剂组合物浸泡的木材或木材复合材料，所述非水性溶剂组合物包括：非水性溶剂，和溶解于所述非水性溶剂中的约0.01重量％至约5.0重量％的疏水性含硼化合物，所述含硼化合物选自由环戊硼烷、硼酸酯及其混合物组成的组中；和将包含姜黄素的第一试剂溶液施加到所述木材或所述木材复合材料的表面上以产生黄色部分；将包含酸的第二试剂溶液施加到淡黄色部分；和确定所述淡黄色部分是否呈现从黄色到红色的颜色变化；由此，着色部分中颜色从黄色变为红色表明含硼化合物已经渗透所述木材或所述木材复合材料至红色部分。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一试剂溶液包括非水性溶剂，并且所述第二试剂溶液包括水杨酸和盐酸。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非水性溶剂的极性指数为6.6或更低。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非水性溶剂的极性指数为小于5.2或更低。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非水性溶剂是石油馏出物。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述石油馏出物中存在少于5000ppm的芳烃。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含硼化合物选自由以下组成的组中：2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧硼戊环；硼酸三-2-乙基己酯；三丁二醇二硼酸酯；三亚己二醇二硼酸酯；硼酸三正丁酯；硼酸三甲酯；及其混合物。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述含硼化合物选自由以下组成的组中：2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-[1,3,2]二氧硼戊环；硼酸三正丁酯；硼酸三甲酯；及其混合物。9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述非水性溶剂包括防腐剂。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述防腐剂选自由五氯苯酚、碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯、丙环唑、戊唑醇及其混合物组成的组中。11.一种指示非水性溶剂组合物在木材或木材复合材料中的渗透的方法，所述方法包括：用非水性溶剂组合物浸泡木材或木材复合材料，所述非水性溶剂组合物包括非水性溶剂，和溶解在所述非水性溶剂中的约0.01重量％至约5.0重量％的疏水性含硼化合物，所述含硼化合物选自由环戊硼烷、硼酸酯及其混合物组成的组中；和将包含姜黄素的第一试剂溶液施加到所述木材或所述木材复合材料的表面上以产生黄色部分；将包含酸的第二试剂溶液施加到淡黄色部分；和确定所述淡黄色部分是否呈现从黄色到红色的颜色变化；由此，着色部分中颜色从黄色变为红色表明所述含硼化合物已经渗透所述木材或所述木材复合材料至红色部分。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述非水性溶剂的极性指数为6...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·韦伯，G·沃特曼，
申请(专利权)人：特洛伊公司，
类型：发明
国别省市：美国,US