[发明专利]一种水载型扁柏酚木材防腐剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水载型植物源木材防腐剂及其制备方法。 

背景技术

木材防腐剂能够延长木材的使用，木材防腐产业是节约森林资源的重要途径。但现有的木材防腐剂如杂酚油、铜系水载防腐剂等，使用后不能降解或降解周期长，会对环境造成严重污染的缺陷。而解决这个问题的一个途径就是使用植物源木材防腐剂。在植物生长过程中，为了抵御周围环境中微生物、昆虫等的危害，植物体自身产生了一些次生代谢产物，从而使植物体具有天然的耐腐朽能力。很多柏科木材(如：扁柏、西部红雪松等)具有优异的天然耐腐能力，而其中主要赋予木材天然耐腐能力的物质是扁柏酚。 

扁柏酚(hinokitiol、β-thujaplicin)，又名桧木醇、扁柏醇、苧侧素，化学名：2-羟基-4-(1-甲基乙基)-2，4，6-环庚三烯-1-酮，分子式：C₁₀H₁₂O₂，分子量：164.20。扁柏酚是一个卓酚酮骨架的单萜类的天然产物，由日本的科学家Anderson于1948年从台湾扁柏(Chamaecyparis obtusa sieb.&zucc.var.formosana(Hayata)Rehder.)的心材中分离出来的。扁柏酚具有较为广泛的生物活性，杀菌能力强。桧木醇对一般细菌的最小抑菌浓度为10-100ppm，对霉菌和酵母为50ppm。扁柏醇的毒副作用很小，对Wistar雌性鼠LD₅₀为600-700mg/kg。扁柏酚作为一种高效低毒抗菌剂，已被应用于化妆品、食品包装等领域。 

尽管扁柏酚最初发现是在具有天然耐腐能力的木材中，但是目前在木材防腐领域尚未得到应用，其中一个重要原因是扁柏酚不溶于水，如果采用有机溶剂处理木材，必然大大增加处理成本和处理过程的火灾危险性。因此，本发明提出了一种水载型扁柏酚木材防腐剂及其制备方法。 

发明内容

本发明是为了解决源于天然耐腐木材的扁柏酚虽然能够赋予木材较强的耐腐能力，但因其水溶性差，难于应用的问题，而提供一种水载型扁柏酚木材防腐剂及其制备方法。 

本发明的木材防腐剂是按照摩尔比由0.2～2mol的扁柏酚、1mol的助溶剂和0.01～1mol的栲胶(按酚羟基含量计算摩尔比)制成；其中所述的助溶剂为碱性物质氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氨水中一种或几种的组合；所述栲胶为落叶松树皮栲胶、黑荆树树皮栲胶、橡椀栲胶中一种或几种的组合。 

本发明的木材防腐剂的制备方法按照如下步骤进行：一、将助溶剂制成质量浓度为0.01％～5％的水溶液，充分搅拌均匀，制成水溶液；二、按照扁柏酚与助溶剂摩尔比为0.2～2∶1的比例取扁柏酚加入助溶剂水溶液中，充分搅拌溶解；三、按照栲胶与助溶剂摩尔比为0.01～1∶1的比例加入栲胶，即得到木材防腐剂；步骤一中的助溶剂为碱性物质氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化铵中一种或几种的组合；步骤三中栲胶为落叶松树皮栲胶、黑荆树树皮栲胶、橡椀栲胶中一种或几种的组合。 

本发明的木材防腐剂为淡黄至紫褐色液体，将本发明的木材防腐剂用于木材处理，处理材具有抗霉菌能力和耐腐朽能力。采用本发明产物，当扁柏酚质量浓度约为1％时，处理材对黑曲霉(Aspergillus niger)、桔青霉(Penicillium citrinum)、木霉(Trichoderma koningiopsis)的抵抗力达100％，霉菌生长被完全抑制；且对白腐菌——彩绒革盖菌(Trametes versicolor)、褐腐菌——密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)的耐腐能力可达到强耐腐等级。 

具体实施方式

具体实施方式一：取氢氧化钠4g，用水溶解并稀释至2000mL，充分搅拌均匀，制成水溶液；加入10g扁柏酚，充分搅拌溶解。以该混合物处理易变色的北美鹅掌楸木材，处理后向木材表面分别接入黑曲霉(Aspergillus niger)或桔青霉(Penicillium citrinum)，在20℃、相对湿度RH 65％条件下培养，一星期后观察表面无霉菌生长，即两种霉菌的生长被完全抑制。