[发明专利]使木质纤维素材料防水的方法

说明书

本发明涉及一种通过用疏水剂浸渍木质纤维素材料而使木质纤维素材料疏水化的方法以及因此可得到的木质纤维素材料。

木质纤维素材料，尤其是木材以及其他木质纤维素材料如竹、天然纤维及类似物作为建筑和建筑材料对于许多应用重要。一个缺点是这些材料的天然耐久性不利地受湿气和周围大气的含湿量变化影响。这是因为一与水接触或处于潮湿大气中，木质纤维素材料吸水并在干燥大气中再次释放出水的性能。与此伴随的膨胀或收缩以及与此相关的材料尺寸稳定性的缺乏不仅对于许多应用而言不想要，而且在极端情况下可导致材料开裂的破坏。此外，这些在潮湿状态下的材料受木材分解或木材脱色性微生物的侵袭，其在许多情况下需要用杀真菌剂或杀生物剂处理这些材料。除费用方面外，这种处理由于生态原因也是不利的。

木材和其他木质纤维素材料的疏水化为长时间已知的用于降低这些材料吸水的技术。借此一方面改善这些材料的尺寸稳定性，另一方面降低受真菌或细菌的侵袭的危险。

除基于木馏油的常规木材防腐剂由于它们的固有气味、它们的强色彩和它们的潜在致癌性而仅适合于一些终端应用外，现今更广泛地使用与杀生物和/或杀真菌木材防腐剂结合的植物油，例如亚麻籽油、菜籽油、花生油、豆油和妥尔油(例如见DE-A-3008263和A.Treu，H.Militz and S.Breyne，“Royal-Verfahren-Wissenschaftlicher Hintergrund undpraktische Anwendung”[Royal Process-Scientific Background andPractical Application]，COST E22 Conference in Reinbek，2001和其中所引用的文献)。一个缺点是一旦风化，即例如通过雨而在湿气的影响下，和/或在升高的温度下，例如可发生强太阳辐射，一部分与杀真菌/杀生物活性物质一起的油可从木材中脱离。通过这样，表面变得有粘性，油形成“鼻”，因此随时间过去，疏水化作用在局部点减弱。

用于使木材疏水化的蜡的使用偶尔已有所报告，蜡通常与烃溶剂一起使用(例如见US 3 832 463和US 4 612 255)。然而，有机烃溶剂的使用在工业和操作安全方面不利。

CA 2 179 001则公开了一种具有疏水化作用的木材防腐剂，其除水溶性木材防腐剂如铬酸盐化砷酸铜外，包含低熔点蜡如疏松石蜡和阳离子表面活性物质的水乳液。

WO 00/41861则公开了一种使木基质疏水化的方法，其中使基质在降低的压力和高于蜡的熔点的温度下与蜡的水分散体接触。

使用蜡疏水化也不总令人满意，常常对气候不充分稳定。另外，对于大规模木制部件，即最小尺寸为至少1cm，常常实现蜡在木材中的不均匀分布。为了必须实现在木质纤维素材料中，尤其是在大规模木制品中的均匀分布，强烈压制时必须进行用蜡分散体浸渍。由于就此而发生的剪切力，蜡分散体具有凝结倾向，其可导致材料孔的阻塞，这样，妨碍蜡进一步渗透入木质纤维素材料中。因此许多方法用蜡在蜡的熔点以上的温度下进行浸渍，其可导致对木材的损害。

因此，本发明的目的是使一种使木质纤维素材料，尤其是木材，尤其是大规模木制品疏水化的方法成为可能，其克服了现有技术水平的上述缺点。尤其是，该方法使得浸渍甚至在低温下，尤其是小于50℃下成为可能以避免对木材的损害。

令人惊讶地发现可通过在木质纤维素材料的疏水化之前或期间用包含至少一种可交联化合物的可固化含水组合物浸渍实现上述目的，并可解决现有技术水平的问题，其中可交联化合物选自：

α)低分子量化合物V，其具有至少两个式CH₂OR的N键合基团，其中R为氢或C₁-C₄烷基，和/或桥接两个氮原子的1，2-双羟基乙烷-1，2-二基基团，

β)化合物V的预缩合物和

γ)化合物V与至少一种选自C₁-C₆链烷醇、C₂-C₆多元醇和低聚C₂-C₄亚烷基二醇的醇的反应产物或混合物。

本发明因此涉及一种通过用疏水剂浸渍木质纤维素材料而使木质纤维素材料疏水化的方法，其包括将木质纤维素材料在疏水化之前或期间用包含至少一种可交联化合物的可固化含水组合物浸渍，其中可交联化合物选自：