木质纤维素材料,特别是木材的处理方法以及采用这种方法得到的材料技术

本发明专利技术涉及木质纤维素材料，特别是至少一种木块的化学处理方法，其特征在于，用含有烃链的化学试剂浸渍所述的材料，所述化学试剂选自混合酸酐，混合的醋酸酑／苯甲酸酐除外，所述试剂能保证通过共价键在所述材料上接枝多个烃链。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,特别是木材的处理方法以及采用这种方法得到的材料的制作方法
本专利技术涉及，特别是木材的处理方法以及采用这种方法得到的材料。更具体地，本专利技术涉及木材的防护方法，该方法能使木材具有疏水的特性，目的在于提高其耐久性和尺寸的稳定性。人们知道，木材处于自然状态时，或更确切地，与潮湿空气接触的木材纤维易于吸满水。这种吸收水会伴随着溶胀。为了除去这种水，人们可以进行干燥。然而，尽管这种干燥步骤能够除去木材中的水，但它并不能改变其自然的亲水特性，结果是这种木块再处于潮湿的环境中时，它能重新吸收在干燥时除去的水分。为了降低，甚至消除木材的亲水特性，并因此使这种木材具有长期(通常十年)的尺寸稳定性，人们研究了许多的处理技术。在这些技术中，可以提到两大类方法，它们分为热处理(一般在高于150℃的温度下)的物理法和一般在低于120℃的温度下的物理-化学处理法。本专利技术关心物理-化学处理法。在这些物理-化学处理法中，人们主要通过几种出版物知道这种处理法Ami及其同事(Ami，1961)；Matsuzaki及其同事，使用三氟醋酸介质有可能合成混合酯的方法。这些方法因使用溶剂和毒性催化剂而不可能在工业上实施。对木锯末所作的补充研究表明，在强酸性催化剂(在介质固有酸度下再添加的)存在下，这种酯化作用能够使这种锯末具有疏水特性。这些研究受到下述出版物的青睐Vaca-Garcia C，Borredon M.E.，1999，纤维素和木质纤维素废物的无溶剂脂肪酰基化，第2部分与脂肪酸的反应，《生物资源工艺学(BioresourceTechnology)》，70，135-142。在酸性催化剂存在下这种方法的主要缺陷在于损失锯末质量，这种锯末质量损失是因构成锯末的生物聚合物降解所致。还应指出处理后的锯末颜色发生了变化。与上述类似的一种技术不能应用于木块。事实上，人们发现半纤维素分子和纤维素被部分水解，这样因生成低聚物而造成分子量降低，机械性能降低，以及处理木块美观受损。本专利技术的目的是提出一种方法克服这些缺陷，该方法赋予木块具有疏水特性，同时保证尺寸的经时稳定性，不会产生裂缝、裂纹、开裂，颜色也不会改变。因此，本专利技术的目的是一种，特别是至少一种木块的化学处理方法，该方法的特征在于用含有烃链的化学试剂浸渍所述的材料，该化学试剂选自混合酸酐，混合的醋酸酐/苯甲酸酐除外，所述试剂能保证通过共价键在所述材料上接枝多个烃链。借助这些处理方案，通过改变其羟基官能可以改善对，特别是对木材表面和芯部的保护。在本专利技术的优选实施方式中，还可以任选地采用一种和/或另一种下述处理方案-使用选自有机酸酐的化学试剂，通过所述的酯化过程进行接枝，-在室温至150C，优选地在100-140℃的温度下进行处理，-有机酸酐是混合酸酐，-混合酸酐含有第一烃链R和第二烃链R1，-R代表C2-C4羧酸，而R1是饱和或不饱和的C6-C24脂肪酸，-R1代表C2-C4羧酸，而R是饱和或不饱和的C6-C24脂肪酸，-混合酸酐是混合的醋酸酐/辛酸酐，-在碱性催化剂存在下进行浸渍，-在中性催化剂存在下进行浸渍，-在弱酸性催化剂存在下进行浸渍，-无催化剂存在时进行浸渍，-采用浸泡方法进行的浸渍，-采用喷洒方法进行的浸渍，-在压力釜内进行的浸渍，-使用具体选自栎木、松木、冷杉木、curupixa、桉树的木块树种实施该处理方法。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术的目的还是根据前面提出方法处理的木块，其特征在于这些木质纤维素纤维是均匀的，并且具有光滑的外观。在本专利技术的优选实施方式中，还可以任选地采用一种和/或另一种下述处理方案-被处理木质纤维素纤维的吸收系数基本是约3.5％，-被处理木质纤维素纤维的溶胀率基本是约3.5％，参看附图，通过下面描述其中一个作为非限制性实例给出的实施方式可体会到本专利技术的其它特点和优点。这些附图-附图说明图1是用扫描显微镜(MEB)拍摄的未处理木材试样照片，它可作为参考。-图2是用扫描显微镜(MEB)拍摄的已处理木材试样照片，该试样经受了在强酸性催化剂存在下本专利技术目的方法的处理。-图3是用扫描显微镜(MEB)拍摄的已处理木材试样的另一照片，该试样经受了在强酸性催化剂存在下本专利技术目的方法的处理。根据本专利技术目的方法的优选实施方式，该方式是用含有烃链的化学试剂浸渍，具体地例如至少一种木块，所述的试剂能能保证通过共价键在所述材料上接枝多个烃链。烃链应该理解是任何的杂脂族链、杂芳族链、脂族链或芳族链。这种浸渍可以在室温至150℃，优选地在100-140℃的温度下进行。这种化学试剂选自有机酸酐，优选地选自混合酸酐。在用化学试剂浸渍所述(例如至少一种木块)的浸渍阶段之前，进行混合酸酐的制备步骤。根据第一种方法根据下述反应使用酰基氯和羧酸酯 根据第一种方法的具体方案，该方案在于将R和R1的位置交换 根据第二种方法根据下述反应使用酰基氯和羧酸盐 根据第三种方法根据下述反应使用直链羧酸酐和脂肪酸 R、R1基是不同长度的脂族链。作为非限制性的实例，提出R的长度比R1的短。R例如代表C2-C4羧酸(醋酸、丙酸或丁酸)，而R1是饱和或不饱和的C6-C24脂肪酸(例如己酸、辛酸或油酸)。可以使用纯的或混合的混合酸酐，在这种情况下，它们可以来自用于合成所需混合酸酐的不同羧酸混合物。这时使用用至少一种上述方法得到的混合酸酐浸渍木块，以便在所述木块上接枝混合酸酐(例如醋酸/辛酸的酸酐)，这种接枝是根据下述反应进行木材酯化作用 或者就R和R1之间的作用而言反过来也一样 根据下面预料的反应还可以采用其它的酯化方法使用酰基氯，这个反应是快速的，但放出HCl是主要缺陷。 作为实例，酰基氯选自辛酰氯、乙酰氯。使用十六烯，但此试剂昂贵，这样制约了工业应用的好处。 作为实例，例如使用辛酰氯可能涉及这个反应。使用羧酸，不过这个反应具有很低的活性，因此需要使用助试剂吡啶、DCC、TsCl、TFAA(DCCN，N-二环己基碳化二亚胺；TsCl对-甲苯磺酰氯；TFAA三氟醋酸酐) 作为实例，使用的羧酸选自醋酸、辛酸。使用羧酸酯(例如辛酸甲酯、醋酸甲酯)，但要注意如果R是CH3，就会放出甲醇(毒的)。 采用下述方法可以得到木材混合酯·在单一步骤中，使用选自前面列举的试剂混合物·或者分2个步骤，并且°或者两次采用同一类反应°或者采用两个不同组的两个反应。另外，根据本专利技术的特征，可以没有催化剂，有碱性或中性催化剂(例如碳酸钙、碳酸钠、碳酸钾、脂肪酸盐等)，或有弱酸性催化剂或有强酸性催化剂时进行这些酯化反应，可使用非常稀的浓度将其强酸性催化剂对木材有害作用降至最低。下面给出实施本专利技术方法的实施例。实施例1把一摩尔醋酸酐加到一摩尔辛酸中。该混合物在搅拌下在140℃加热30分钟。然后，把尺寸10×10×10cm的木块浸没在该反应混合物中，整个再在140℃加热1小时。然后把木块沥干，再在通风炉中进行干燥。实施例2把一摩尔醋酸酐加到一摩尔辛酸中。该混合物在室温下搅拌60分钟。然后，把尺寸10×10×10cm的木块浸没在该反应混合物中5分钟，然后把木块沥干。把该木块放到120℃炉中1小时。本专利技术的主要优点在于，不使用石油化学源的化合物而使用植物源的无毒混合酸酐。这种特别的选择有利于本专利技术的工业实施，因为它简化了目的在于保持环境的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木质纤维素材料，特别是至少一种木块的化学处理方法，其特征在于用含有烃链的化学试剂浸渍所述的材料，该化学试剂选自混合酸酐，混合的醋酸酐／苯甲酸酐除外，所述试剂能保证通过共价键在所述材料上接枝多个烃链。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M马涅，S埃尔卡斯米，M迪皮尔，M莫拉德，C瓦卡加西亚，S蒂埃博鲁，J佩代卡斯泰恩，E博雷顿，A加塞特，
申请(专利权)人：拉佩伊雷公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]