[发明专利]木制品的防腐

说明书

                         背景

本发明涉及木材的化学处理。更具体地说，本发明涉及一种用铁盐和氧化剂处理木材以便保持木材的尺寸稳定性和表面整体性的方法。任选地，可以加入杀微生物和杀虫剂从而控制微生物和害虫所侵蚀的材料的污染和降解。

木材的防腐一直是人类感兴趣的事；然而，发现提供最佳防腐性能的化学物质经常对环境造成严重危害。一直使用各种水溶性盐提供木材防腐性能，例如硼砂、铜和铬盐、氯化锌、氯化汞、镍盐、氟化钠和氟硅酸钠。这些盐具有防止真菌和昆虫侵染、易于操作(因其能够以固体形式运输)、和易于用油漆或阻燃剂的后处理的优点。

不幸的是，用这些类型的水溶性无机盐处理的木材使得防腐剂易于从木材中浸出，之后污染周围环境，并且处理过的木材在长时间内随着处理过的木材中的盐浓度降低而易于受微生物或昆虫攻击。由于铬盐与木材中的物质形成络合物，因此这些盐相对耐浸出。

铬酸化-铜-砷(CCA)组合物用于木制品的常规处理。砷具有防止昆虫(例如白蚁)的作用，铜具有杀真菌活性，并且这些铬(VI)类物质与铜和砷形成耐浸出的稳定化合物。因此，CCA起一种防腐剂的作用并且还保护木材表面在暴露于阳光和雨水后的软化。然而，铬和砷盐的毒性高并且任何浸出行为都将污染周围环境。

用三氧化铬和铁盐(硝酸盐，氯化物)的水溶液处理过的木材表面的风化研究显示，与常规铬(VI)处理比较，铁(III)处理造成处理的木材样品的重量显著增加且强度损失并且用氯化铁处理木材没有保护效果：“A Quantitative Weathering Study of Wood Surfaces Modifiedby Chromium VI and Iron III Compounds，”P.D.Evans和K.J.Schmalzl；Holzforschung，第43卷第289-292页(1989)。

EP1,034,903公开了用木质素(和/或木质素衍生物)和金属化合物(优选铜)的混合物浸渗处理木材来作为降低金属组份从处理过的木材浸出的改进方法；木质素(木质素衍生物)和金属化合物的反应产物通过大分子化或氧化固定在木材基质中。

与水溶性盐不同，用于处理木材的有机化学物质在长时间内不易从处理过的木材中浸出；然而，有机木材防腐剂具有其它问题。尽管有机化学物质防腐剂，如五氯苯酚或杂酚，有效地作为防止降解木材的微生物和昆虫侵染的杀生物剂，这些物质通常有毒，产生令人讨厌的气味并且不能赋予处理过的木材令人满意的表面整体性(硬度)。

如今木材防腐所用的大多数化学物质，无论含水或有机的，对广谱微生物的毒性都非常高。用这些常规化学物质如CCA或杂酚处理过的木材，通过浸出而对环境造成严重威胁或者需要后来的特定处理步骤。

本发明旨在通过提供对高级生物体无毒的处理而对现有的木材处理方法进行改进，长时间内非常显著地不从浸渗过的木材中浸出活性组份，还有效地保持了处理过的木材的尺寸稳定性和表面整体性，并且优选还保护了处理过的木材免遭微生物降解。

                       发明概述

本发明提供了一种处理木材的方法，包括(a)将木材与含有铁盐和氧化剂的含水处理液接触，以提供浸渗过的木材，和(b)将浸渗过的木材与所述含水处理液分离。

在另一实施方式中，本发明提供了前述方法，其中步骤(a)的含水处理液还包括选自2-正辛基-3-异噻唑酮和4，5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑酮中一种或多种的3-异噻唑酮。

在又一实施方式中，本发明提供了一种杀微生物处理木材的方法，包括(a)将木材与含有铁盐和杀微生物剂的第一含水处理液接触，提供浸渗过的木材，(b)从浸渗过的木材中将残余的第一含水处理液除去，(c)进一步将浸渗过的木材与含有氧化剂的第二含水处理液接触，提供进一步浸渗过的木材，和(d)将进一步浸渗过的木材与所述第二含水处理液分离。在优选实施方式中，本发明提供了后一方法，它还包括在步骤(a)和步骤(c)中的一个或多个步骤中对浸渗过的木材进行压力处理。

                             详述