基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法及其所得改性木材技术

本发明专利技术属于木材改性技术领域，具体涉及一种基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法及其所得改性木材，该方法包括：1)真空加压浸渍处理：木材置于糠醇处理液中，通过真空加压法使糠醇均匀分布于木材内；2)糠醇树脂固化：糠醇浸渍的木材直接置于高温液体中，木材内糠醇在高温催化剂作用下，聚合为高分子树脂；然后擦干糠醇树脂改性材表面的高温液体，干燥至绝干。本发明专利技术方法简化了糠醇树脂的固化工艺，提高了生产效率，适用于大规模的工业化生产；同时解决了糠醇高温固化时挥发的问题，避免了糠醇原料浪费及对环境的污染。避免了糠醇原料浪费及对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法及其所得改性木材


[0001]本专利技术属于木材改性
，具体涉及一种基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法及其所得改性木材。

技术介绍

[0002]近年来，由于化石资源的枯竭以及环境污染的加剧，生物基聚合物已成为高分子材料领域的研究热点。糠醇树脂作为一种重要的生物质来源聚合物，被广泛应用于防腐涂料、胶粘剂、铸造树脂和木材改性等方面。木材经糠醇树脂改性处理，可以显著提高其尺寸稳定性、力学性能、耐腐性等性能；同时，木材糠醇树脂改性对环境污染较小，是一种较为环保的木材改性技术。因此，该技术已引起木材行业工作者的广泛关注。
[0003]经检索，现有公开号为109531747B、104552516B、113799230A、109531747B、114872154A、108818826A和109571681A的中国专利文献提出了木材内糠醇树脂固化方法，即采用空气作为加热介质，使木材内糠醇聚合为高分子树脂。这种方法具体生产工艺为先采用糠醇处理液对木材进行浸渍处理，得到浸渍材；为了减少空气加热时糠醇的挥发，采用铝箔或聚乙烯薄膜包裹浸渍木材，再将包裹的浸渍材置于高温空气中一段时间。通过高温空气将热量传递给浸渍材，使木材内糠醇分子在热和催化剂作用下聚合为高分子树脂。最后将木材表面包裹材料去除，再进行改性材的干燥。
[0004]但是这种木材改性方法中的糠醇树脂固化方式存在不足之处，一是其固化过程需要有包裹密封材料和去除密封材料步骤，增加了生产工序；二是当糠醇浸渍材包裹不严实或糠醇聚合速度较慢时，糠醇会严重地挥发，造成糠醇原料浪费和对环境的污染。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法及其所得改性木材，本专利技术方法不需要对糠醇浸渍材进行密封和拆除步骤，简化了糠醇树脂的固化工序，提高了生产效率；同时解决了糠醇高温固化时挥发的问题，避免了糠醇原料浪费和对环境的污染，具有显著的经济和生态双重效益。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：
[0007]本专利技术提供一种基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法，包括如下步骤：
[0008]1)真空加压浸渍处理：将木材置于糠醇处理液进行真空加压浸渍处理；
[0009]2)糠醇树脂固化：在液体介质加热提供的热源和催化剂作用下，实现糠醇树脂固化。
[0010]进一步地，步骤1)的具体操作为：将木材置于反应釜中，加入糠醇处理液，进行抽真空，在真空度为
‑
0.07～
‑
0.10Mpa下处理0.5～1.0h；再向反应釜中通入氮气至容器内压力为0.5～1.2Mpa，并保持0.5～12h；将处理后木材表面的液体擦干，并在常温密闭环境中
放置一段时间。
[0011]进一步地，步骤1)中，所述糠醇处理液是由糠醇、催化剂、稳定剂和水混合均一制成。
[0012]进一步地，所述糠醇处理液中糠醇的质量分数为5～70％，催化剂的质量分数为1～5％，稳定剂的质量分数为1～3％，余量为水。
[0013]进一步地，所述糠醇的质量分数为10～50％。
[0014]进一步地，所述催化剂为马来酸酐、马来酸、柠檬酸、草酸、酒石酸和硼酸中的至少一种。
[0015]进一步地，所述液体介质为植物油、分子量为200～20000聚乙二醇、硅油、石蜡油、水、甘油、熔融金属中的至少一种；所述植物油为蓖麻油、亚麻子油、桐油、大豆油、托尔油中的至少一种。
[0016]进一步地，所述液体介质的加热温度为70～120℃。
[0017]进一步地，所述液体介质的加热时间为1～12h。
[0018]本专利技术提供一种改性木材，由上述的木材改性方法改性后制备所得。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本专利技术提供一种基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法，具有操作简便和对环境污染小的优点，解决了空气加热固化糠醇树脂的糠醇挥发问题；同时，所使用的液体介质可以重复利用，多次对糠醇浸渍材进行加热固化。本专利技术方法适合于大规模工业化应用，对于简化糠醇树脂改性木材生产工艺、降低生产成本具有显著经济效益和生态效益。
[0021]2、利用本专利技术方法制备的改性木材具有密度大、尺寸稳定性高、吸水率低等优点，可广泛应用于地板、家具、门窗等领域，具有广阔的应用前景。
[0022]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
具体实施方式
[0023]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]本专利技术提供一种基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法，具体包括：1)真空加压浸渍处理：木材置于糠醇处理液中，通过真空加压法使糠醇均匀分布于木材内。2)糠醇树脂固化：糠醇浸渍的木材直接置于高温液体中，木材内糠醇在高温催化剂作用下，聚合为高分子树脂。然后擦干糠醇树脂改性材表面的高温液体，干燥至绝干。本专利技术方法简化了糠醇树脂的固化工艺，提高了生产效率；同时解决了糠醇高温固化时挥发的问题，避免了糠醇原料浪费及对环境的污染；此外，改性材的密度、尺寸稳定性和吸水性均有显著改善。该方法适用于大规模的工业化生产。
[0025]本专利技术实施例涉及到部分性能的测试方法为：
[0026]a.吸水率测试方法参照国家标准GB/T1934.1
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2009；
[0027]b.绝干密度参照GB/T1933
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2009；
[0028]c.抗湿胀率参照国家标准GB/T1934.2
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2009测试木材绝干和饱水状态下径向、弦向和纵向尺寸，然后计算抗湿胀率；
[0029]d.色差是采用色差(ΔE)仪在每个试样一条对角线上等距离取3点进行测试。
[0030]本专利技术的具体实施例如下：
[0031]实施例1
[0032]本实施例提供一种基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法，包括如下步骤：
[0033]1)将尺寸为20mm
×
20mm
×
20mm杨木烘至绝干状态。
[0034]2)真空加压浸渍处理：以质量分数为30％糠醇、质量分数为3％马来酸酐、质量分数为2％硼砂和余量水制备均一的糠醇处理液。然后将木材置于反应釜中，加入糠醇处理液，进行抽真空，在真空度为
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0.10MPa下处理0.5h；再向反应釜中通入氮气至容器内压力为0.8MPa，并保持2h。将处理后木材表面的液体擦干，并在常温密闭环境中放置24h。
[0035]3)糠醇树脂固化
[0036]将糠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法，其特征在于，包括如下步骤：1)真空加压浸渍处理：将木材置于糠醇处理液进行真空加压浸渍处理；2)糠醇树脂固化：在液体介质加热提供的热源和催化剂作用下，实现糠醇树脂固化。2.根据权利要求1所述的基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：将木材置于反应釜中，加入糠醇处理液，进行抽真空，在真空度为
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0.07～
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0.10Mpa下处理0.5～1.0h；再向反应釜中通入氮气至容器内压力为0.5～1.2Mpa，并保持0.5～12h；将处理后木材表面的液体擦干，并在常温密闭环境中放置一段时间。3.根据权利要求1所述的基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法，其特征在于，步骤1)中，所述糠醇处理液是由糠醇、催化剂、稳定剂和水混合制成。4.根据权利要求3所述的基于液体介质加热固化糠醇树脂的木材改性方法，其特征在于，所述糠醇处理液中糠醇质量分数为5～70％，催化剂质量分数为1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓双，张扬锦，裴飞飞，储德淼，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：