一种防止木材老化的涂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种防止木材老化的涂料，其制备方法及应用。本发明专利技术的涂料包括桐油和木质素，桐油和木质素的质量比为100：(0.5‑10)。本发明专利技术用木质素混合桐油的方法保护木材自身木质素不被分解，由于木质素本身在木材中大量存在且制备简单，所以利用木质素保护木材是一个经济安全，绿色环保的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种防止木材老化的涂料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种防止木材老化的涂料，其制备方法及应用，还涉及一种防止木材老化的方法，属于木材抗老化领域。
技术介绍
近年来国家经济发展迅速，木材家具市场有更多样的发展空间，木材的耐候性能成为了木材应用的重要判据之一。椴木，是一种上等木材，具有油脂，耐磨、耐腐蚀，不易开裂，细木纹，容易加工，有较强韧性等特点，广泛应用于建筑板材、木制工艺品的制作。在我国东北地区(大兴安岭，小兴安岭一带)华东地区、福建、云南都有，国外的椴木有美国椴木、南非椴木等。具有耐磨、耐腐蚀，细胞间质结构均匀致密，但木性温和不易开裂的良好性能的椴，它的用途十分广泛。近年来，随着可持续发展理念的深入人心以及“天然林保护工程”政策的实施，国家对木材保护以及木材的合理利用提出了更高的要求，并进一步促进了新材料、新工艺、新产品的研究与开发。目前市场上大多数的椴木木材都是人工林生产制备而来的。采用人工播种、栽植或扦插等方法和技术措施营造培育而成的森林就是人工林。与天然林相比，该人工林具有生长快、开发方便、效益周期短、木材规格齐全、质量稳定、加工利用方便等特点。然而，速生森林的木材也存在一些缺陷，例如木材材质松软，木材强度低于天然林，易老化、抗菌防霉特性较差。虽然人工林的生长速度快，但它的木材材质比天然林材质更松软更容易老化。所以针对这一缺陷在木材加工制作被利用之前对木材进行改性或者涂饰这一步骤是必不可少的。涂饰是一种原始的木材保护方法，它在保护木材，延缓木材老化和腐蚀方面是一种简单有效的措施，所以它至今仍被广泛采用。木材涂饰是在木材表面附加一层一定厚度的漆膜，以保护木材不受外界氧气、水分的影响，并且可以阻碍光的进入，其结果是实现了保护木材的结果。另外木材涂饰还可遮盖木材本身的缺陷，如巧子，虫洞等，起到装饰的作用。
技术实现思路
现有技术中虽然有利用涂料对木材进行保护的方案，但其对木材抗老化的效果还有待提高。根据本专利技术的一个方面，提供了一种防止木材老化的涂料，包括桐油和木质素。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述桐油和木质素的质量比为100：(0.5-10)。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述桐油和木质素的质量比为100：(0.5-4)。桐油是一种天然植物漆，可以防腐防水。从木材老化的原理中可以知道木材老化主要是因为木材中的木质素成分与紫外光发生作用，芳香结构被破坏，木质素被降解。因此，利用木质素做涂料对木材进行保护，可以有效防止木材本身的老化降解。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述木质素为乙醇提取木质素。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述乙醇提取木质素通过如下方法制备：(1)对工业木质素进行精制处理，得到精制木质素；(2)用乙醇对精制木质素进行提取处理，得到所述乙醇提取木质素。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述步骤(1)包括：(1A)将工业木质素溶于碱液中，除去不溶于碱液的杂质；(1B)向步骤(1A)的溶液中加入酸至pH＝2，静置沉淀；(1C)分离得到沉淀，经洗涤、干燥处理得到精制木质素。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述步骤(1)可按如下步骤操作：取酶解素粉末溶于氢氧化钠水溶液中直至饱和，待完全溶解后抽滤掉不溶性杂质，加入适量盐酸至PH＝2，静置沉淀。待沉淀完全，倒去上清液，边加去离子水边抽滤，直至木质素溶液PH显中性为止，取固体放入真空干燥箱中干燥，得精制木质素研磨成粉末状。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述步骤(2)包括：(2A)将精制木质素溶于乙醇中，除去不溶物；(2B)对步骤(2A)的溶液进行浓缩和干燥处理，得到乙醇提取木质素。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述步骤(2)可按如下步骤操作：取精制木质素粉末溶解于无水乙醇溶液中直至饱和，待溶解完全后用离心管装置放入高速离心机内设置转速4500r/min，时间15min进行离心。离心后取上清液，然后进行旋转蒸发待溶液浓缩至一定程度后，倒入表面皿中放置于真空干燥箱中进行干燥，得乙醇提取木质素。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种根据本专利技术第一个方面所述的涂料的制备方法，包括将桐油和木质素按质量比混合即得。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种根据本专利技术第一个方面所述的涂料在防止木材老化中的应用，优选所述木材为椴木。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种木质素在防止木材老化中的应用，优选所述木材为椴木。根据本专利技术的优选实施方式，所述应用包括：将所述木质素与桐油配制成涂料，优选本专利技术第一方面所述的涂料，然后涂覆在木材表面。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种防止木材老化的方法，包括将根据本专利技术第一个方面所述的涂料涂覆在木材表面，优选所述木材为椴木。有研究发现木质素也能够应用于很多高分子领域，绿色环保，可持续发展目前，市场上还未见到用木质素做保护涂料的研究，本专利技术用木质素混合桐油的方法保护木材自身木质素不被分解，由于木质素本身在木材中大量存在且制备简单，所以利用木质素保护木材是一个经济安全，绿色环保的方法。附图说明图1为实施例1制备的精制木质素和乙醇提取木质素，以及原料工业木质素的红外谱图；图2为实施例1制备的乙醇提取木质素用紫外分光光度计测试得到的谱图；图3为实施例1制备的乙醇提取木质素的激发光谱；图4为实施例1制备的乙醇提取木质素的发射光谱；图5为实施例5的试样老化168h后荧光发射光谱；图6为对比例1的试样老化168h后荧光发射光谱；图7为对比例2的试样老化168h后荧光发射光谱；图8为实施例2-5和对比例1-2的试样在不同老化时间下的明度值；图9为实施例2-5和对比例1-2的试样在不同老化时间下的红绿色品差值；图10为实施例2-5和对比例1-2的试样在不同老化时间下的黄蓝色品差值；图11为实施例2-5和对比例1-2的试样在不同老化时间下的色差值；图12为实施例5和对比例1的试样老化168h前后的接触角示意图；图13为实施例2-5和对比例1-2的试样老化168h前后的接触角变化图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明，然而，这些实施例仅仅是提供作为说明而不是限定本专利技术。实施例中使用的仪器名称及厂家如下：实施例1取酶解素粉末溶于氢氧化钠水溶液中直至饱和，待完全溶解后抽滤掉不溶性杂质，加入适量盐酸至PH＝2，静置沉淀。待沉淀完全，倒去上清液，边加去离子水边抽滤，直至木质素溶液PH显中性为止，取固体放入真空干燥箱中干燥，得精制木质素研磨成粉末状。取精制木质素粉末溶解于无水乙醇溶液中直至饱和，待溶解完全后用离心管装置放入高速离心机内设置转速4500r/min，时间15min进行离心。离心后取上清液，然后进行旋转蒸发待溶液浓缩至一定程度后，倒入表面皿中放置于真空干燥箱中进行干燥，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止木材老化的涂料，其特征在于，包括桐油和木质素。/n

【技术特征摘要】
1.一种防止木材老化的涂料，其特征在于，包括桐油和木质素。


2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述桐油和木质素的质量比为100：(0.5-10)。


3.根据权利要求1或2所述的涂料，其特征在于，所述桐油和木质素的质量比为100：(0.5-4)。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的涂料，其特征在于，所述木质素为乙醇提取木质素。


5.根据权利要求1-4中任意一项所述的涂料，其特征在于，所述乙醇提取木质素通过如下方法制备：
(1)对工业木质素进行精制处理，得到精制木质素；
(2)用乙醇对精制木质素进行提取处理，得到所述乙醇提取木质素。


6.根据权利要求1-5中任意一项所述的涂料，其特征在于，所述步骤(1)包括：
(1A)将工业木质素溶于碱液中，除去不...

【专利技术属性】
技术研发人员：李淑君，陈志俊，翟迎香，宋亚娜，任世学，马艳丽，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23