一种利用环保低分子有机药剂制备防腐木材的方法，本发明专利技术涉及防腐木材的制备方法。本发明专利技术要解决现有木材防腐剂危害环境和易流失，而单独使用不污染环境的糠醇和氮羟甲基树脂为处理药液存在处理后的木材无法同时兼具优良的抗流失率和防腐效果两种性能，而使用糠醇和氮羟甲基树脂简单复配制备成的处理药液则存在糠醇和氮羟甲基树脂之间的协效性差、处理药液不稳定和处理木材收缩变形的问题。方法：一、木材的气干处理；二、处理药液的配置；三、木材的真空加压浸渍处理；四、干燥，即得到利用环保低分子有机药剂制备的具有高度尺寸稳定性的防腐木材。本发明专利技术是一种利用环保低分子有机药剂制备防腐木材的方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防腐木材的制备方法。
技术介绍
木材是一种生物质多孔材料，容易遭受微生物、虫的腐朽。尤其，将木质品用于室夕卜，这对木材防腐性能就有更高的要求。而通过物理或者化学的方法对木材进行防腐处理是一种有效改善木材防腐性能的方法，木材防腐剂主要包括油类防腐剂(如杂酚右和葱油)、油载防腐剂(如五氯酚、环烷酸酮等)和水载防腐剂(铬砷酸酮、无机金属类和无机鹏类)三大类。目前使用最为广泛的是水载防腐剂，但是存在的技术问题是防腐剂的抗流失性较差和防腐剂在木材中的分布不均匀。煤杂酚油(creosote)是一种传统的油类防腐剂，可是煤杂酚油(creosote)除了具有毒性对人畜和环境会造成很大的影响外，还存在的技术缺陷就是处理后木材的防腐剂溶液渗出，木材表面天然的纹理会受到影响。五氯酚是油基防腐剂中使用较多的一种，它不但对人畜毒性较大，而且对环境也有负面影响，因此在许多国家如新西兰、德国、日本和瑞典等已经被禁止使用。铬砷酸铜CCA(chromated copperarsenate)是公认的防腐效能较高的水基防腐剂。但是CCA中含有的砷和铬对人和应用环境土壤和水源存在潜在危害，CCA处理材的废弃处理或者回收仍缺乏妥善的途径，因此很多欧美国家如美国、加拿大、德国等已经开始禁用CCA。除CCA之外，其它含有砷或铬的防腐剂还有ACC (酸性铬酸铜)、ACA (氨溶砷酸铜)、ACZA (氨溶砷酸锌铜)、CCB (加铬硼酸铜)等，这些防腐剂也面临着与CCA相似的问题。为了避免传统防腐剂的环境危害性和易流失问题，世界上已经发展成熟了利用低分子量有机功能药剂处理木材，制备具有优异防腐效果的处理木材，比如利用醋酸酐单体或者氮羟甲基树脂处理的木材。先前葡萄牙的Esteves等已经在学术期干丨J European Journal of Wood and Wood Products 上发表了 文章 Properties offurfurylated wood(Pinus Pinaster),挪威的“木聚合物技术有限公司”也申请相关专利，如W02004/011214、W02005/016606，他们系统的报道了利用糠醇单体和低聚体处理木材，通过糠醇分子在细胞壁中的缩合和/或交联反应，增强木材的尺寸稳定性和力学性能，处理木材的药剂流失率低于10%，但发现糠醇处理后的木材防腐性能有限(欧洲标准EN113检测发现在10%的增重率条件下，白腐和褐腐降解导致的重量损失高于30%);德国哥廷根大学谢延军博士在其博士论文中报道了氮羟甲基树脂处理木材具有非常好的耐腐朽菌侵害能力(ENl 13检测低于10%)，但其水解较为严重，流失率较高(>40%)，不能赋予室外木材持久的尺寸稳定性，且对木材的强度损害较明显。为了充分利用糠醇和氮羟甲基树脂处理木材的优点、避开其对木材的负面影响，制备抗流失性高的防腐木材，将两种药剂复配是一种选择，但简单的复配又会因为糠醇与氮羟甲基树脂水溶液协效性差，所得处理木材收缩严重(>10%)。综上所述，现有木材防腐方法处理药液主要存在以下问题:一、现有处理药液危害环境和易流失；二、采用糠醇和氮羟甲基为处理药液不污染环境，但单独采用糠醇和氮羟甲基为处理药液存在处理后的木材无法兼具优良的抗流失率和防腐效果两种性能，单独采用糠醇为处理药液可增强木材的尺寸稳定性和力学性能，处理木材的药剂流失率低于10%，但糠醇处理后的木材防腐性能有限(欧洲标准EN113检测发现在10%的增重率条件下，白腐和褐腐降解导致的重量损失高于30%)，单独采用氮羟甲基树脂为药液处理的木材具有非常好的耐腐朽菌侵害能力(ENl 13检测低于10%)，但其水解较为严重，流失率较高(>40%)，不能赋予室外木材持久的尺寸稳定性，且对木材的强度损害较明显；三、直接将糠醇和氮羟甲基树脂复合制备处理药液则存在糠醇和氮羟甲基树脂之间的协效性差，处理药液不稳定的问题，处理后的木材尺寸不稳定，收缩严重(>10%)。
技术实现思路
本专利技术要解决现有木材防腐方法存在处理药液危害环境和易流失，而单独使用不污染环境的糠醇和氮羟甲基树脂为处理药液存在处理后的木材无法兼具优良的抗流失率和防腐效果两种性能，如使用糠醇和氮羟甲基树脂简单复配制备处理药液则存在糠醇和氮羟甲基树脂之间的协效性差，药液不稳定和处理木材易变形的问题，从而提供一种利用环保低分子有机药剂处理木材，制备防腐木材的方法。，具体是按照以下步骤进行的:一、木材的气干处理:将木材放置在空气中气干，得到气干后的木材；二、处理药液的配置:按质量份数称取3份?10份的表面活性剂、2份?15份的糠醇、40份?89份的水、5份?30份的氮羟甲基树脂和I份?5份的催化剂；然后将3份?10份的表面活性剂、2份?15份的糠醇和40份?89份的水混合均匀，再加入5份?30份的氮羟甲基树脂和I份?5份的催化剂，混合均匀，并调节溶液pH值到3.5?7或7?8.5，得到处理药液；所述的糠醇和氮羟甲基树脂的总质量份数为7份?45份；三、木材的真空加压浸溃处理:在木材防腐真空加压设备中，将气干后的木材浸溃到步骤二得到的处理药液中，并在真空度为-0.1MPa?-0.05MPa下浸溃Ih?24h，然后在压力为0.1MPa?3.5MPa下，将真空浸溃后的木材保压2h?48h，得到真空加压浸溃处理后的木材；四、干燥:将真空加压浸溃处理后的木材放置在空气中气干，得到气干后的浸溃木材，然后利用鼓风干燥箱对气干后的浸溃木材进行梯度升温干燥处理，即得到利用环保低分子有机药剂制备的防腐木材。本专利技术的有益效果是:一、解决了防腐药液中功能主剂糠醇和氮羟甲基树脂之间的协效性难题，配制稳定的处理药液；二、处理后的木材兼具优良的抗流失性能和防腐效果，提高处理木材的抗流失率(93%?95%),增强防腐效果好(腐朽失重5%?17%,远低于未处理木材的腐朽失重65%以上)；三、改善木材的尺寸稳定性，抗胀缩系数>65% ;四、为环境友好型防腐木，制备和使用过程中无重金属和毒液等环境污染影响。本专利技术用于。【具体实施方式】本专利技术技术方案不局限于以下所列举的【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】之间的任意组合。【具体实施方式】一:本实施方式所述的，具体是按照以下步骤进行的:一、木材的气干处理:将木材放置在空气中气干，得到气干后的木材；二、处理药液的配置:按质量份数称取3份?10份的表面活性剂、2份?15份的糠醇、40份?89份的水、5份?30份的氮羟甲基树脂和I份?5份的催化剂；然后将3份?10份的表面活性剂、2份?15份的糠醇和40份?89份的水混合均匀，再加入5份?30份的氮羟甲基树脂和I份?5份的催化剂，混合均匀，并调节溶液pH值到3.5?7或7?8.5，得到处理药液；所述的糠醇和氮羟甲基树脂的总质量份数为7份?45份；三、木材的真空加压浸溃处理:在木材防腐真空加压设备中，将气干后的木材浸溃到步骤二得到的处理药液中，并在真空度为-0.1MPa?-0.05MPa下浸溃Ih?24h，然后在压力为0.1MPa?3.5MPa下，将真空浸溃后的木材保压2h?48h，得到真空加压浸溃处理后的木材；四、干燥:将真空加压浸溃处理后的木材放置在空气中气干，得到气干后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用环保低分子有机药剂制备防腐木材的方法，其特征在于一种利用环保低分子有机药剂制备防腐木材的方法是按照以下步骤进行的：一、木材的气干处理：将木材放置在空气中气干，得到气干后的木材；二、处理药液的配置：按质量份数称取3份～10份的表面活性剂、2份～15份的糠醇、40份～89份的水、5份～30份的氮羟甲基树脂和1份～5份的催化剂；然后将3份～10份的表面活性剂、2份～15份的糠醇和40份～89份的水混合均匀，再加入5份～30份的氮羟甲基树脂和1份～5份的催化剂，并调节溶液pH值到1.0～6.5，混合均匀，得到处理药液；所述的糠醇和氮羟甲基树脂的总质量份数为7份～45份；三、木材的真空加压浸渍处理：在木材防腐真空加压设备中，将气干后的木材浸渍到步骤二得到的处理药液中，并在真空度为?0.1MPa～?0.05MPa下浸渍1h～24h，然后在压力为0.1MPa～3.5MPa下，将真空浸渍后的木材保压2h～48h，得到真空加压浸渍处理后的木材；四、干燥：将真空加压浸渍处理后的木材放置在空气中气干，得到气干后的浸渍木材，然后利用鼓风干燥箱对气干后的浸渍木材进行梯度升温干燥处理，即得到利用环保低分子有机药剂制备的防腐木材。...
【技术特征摘要】
1.一种利用环保低分子有机药剂制备防腐木材的方法，其特征在于一种利用环保低分子有机药剂制备防腐木材的方法是按照以下步骤进行的: 一、木材的气干处理:将木材放置在空气中气干，得到气干后的木材； 二、处理药液的配置:按质量份数称取3份?10份的表面活性剂、2份?15份的糠醇、40份?89份的水、5份?30份的氮羟甲基树脂和I份?5份的催化剂；然后将3份?10份的表面活性剂、2份?15份的糠醇和40份?89份的水混合均匀，再加入5份?30份的氮羟甲基树脂和I份?5份的催化剂，并调节溶液pH值到1.0?6.5，混合均匀，得到处理药液； 所述的糠醇和氮羟甲基树脂的总质量份数为7份?45份； 三、木材的真空加压浸溃处理:在木材防腐真空加压设备中，将气干后的木材浸溃到步骤二得到的处理药液中，并在真空度为-0.1MPa?-0.05MPa下浸溃Ih?24h，然后在压力为0.1MPa?3.5MPa下，将真空浸溃后的木材保压2h?48h，得到真空加压浸溃处理后的木材； 四、干燥:将真空加压浸溃处理后的木材放置在空气中气干，得到气干后的浸溃木材，然后利用鼓风干燥箱对气干后的浸溃木材进行梯度升温干燥处理，即得到利用环保低分子有机药剂制备的防腐木材。2.根据权利要求1所述的一种利用环保低分子有机药剂制备防腐木材的方法，其特征在于步骤二中所述的表面活性剂为脂肪酸甘油酯或脂肪酸山梨坦。3.根据权利要求1所述的一种利用环保低分子有机药剂制备防腐木材的方法，其特征在于步骤二中所述的催化剂为氯化镁、柠檬酸或康定素。...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢延军，刘培培，王海刚，符启良，王清文，温旭雯，吴宁，王德良，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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