[发明专利]一种木材增强防腐改性液及其制备方法在审
申请号: | 201510216380.7 | 申请日: | 2015-04-30 |
公开(公告)号: | CN104802252A | 公开(公告)日: | 2015-07-29 |
发明(设计)人: | 杨杨芳 | 申请(专利权)人: | 湖南栋梁木业有限公司 |
主分类号: | B27K3/50 | 分类号: | B27K3/50 |
代理公司: | 东莞市华南专利商标事务所有限公司 44215 | 代理人: | 李玉平 |
地址: | 425500 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 木材 增强 防腐 改性 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及木材改性技术领域,具体涉及一种木材增强防腐改性液及其制备方法。
背景技术
随着国家经济建设的发展及人民生活水平的提高,人们对木材的需求量越来越大。而天然林保护工程的实施,使得木材供求矛盾更加突出。为缓解供需矛盾,我国已营造了大面积的工业人工林。人工林木材虽然有速生丰产等优点,但是人工速生林木材的物理力学性能较差,密度低,材质松软,易产生干缩变形。
为了拓展人工林木材的应用范围,提高人工林木材的经济价值,人们用各种方法对人工速生林木材进行改性。目前研究较多的是采用热固性树脂对木材进行浸渍处理,热固性合成树脂在固化后耐水性强,不流失,而且强度高,受热不软化,适用于浸渍木材。用于浸渍木材的合成树脂必须具有粘度低的特点,否则无法对木材进行充分浸渍。聚合度的高低是决定树脂浸渍处理效果好坏的主要因素,所以应采用低聚合度的初期树脂。目前已有许多不同类型的树脂能成功地在木材内部聚合,如酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、三聚氰胺甲醛(MF)以及异氰酸酯等。具体的浸渍处理方式是将木材浸渍在水溶性低分子量的树脂溶液中,树脂扩散进入木材细胞中并使木材增容,经干燥除去水分,树脂由于加热而固化,生成不溶于水的聚合物,沉积填充于细胞内,或与木材组分发生交联,从而使木材密度增大、硬度及强度提高、尺寸稳定性改善。
随着人们环保意识的增强,木材改性专家把目光投向较为环保的热处理木,主要为炭化木,利用高温(200℃左右)处理木材,提高了木材尺寸稳定性,其中比较典型的有以下四种热处理工艺:
1、芬兰的Thermwood工艺
Thermwood工艺方法分3个阶段进行:第一阶段,采用热和蒸汽使干燥窑内木材升温,并在高温下干燥使木材的湿度降为零,干燥窑的温度快速升温至100℃左右,之后平稳升温至130℃;第二阶段为高温热处理木材阶段,即干燥窑内的温度升高并保持为185℃~230℃,当达到目标温度后,保持在该温度下热处理2h~3h;第三阶段为冷却和调湿处理阶段,即将热处理后木材用喷水系统进行降温;当温度降低至80℃~90℃时,重新调节湿度使木材含水率达到4%~7%。Thermwood工艺主要处理树种为松木、杉木、杨木及桦木。热处理后的木材主要用于室外,例如:甲板、栅栏、庭院家具、门、窗等。室内用作厨房家具、正厅及面板等。
2、荷兰的Plato Wood工艺
Plato Wood工艺既可以处理生材又可以处理气干材,该工艺分四步进行:第一步,水热处理(hydrothermolysis):常压条件下,将木材置于温度为160℃~190℃的潮湿环境中,处理4h~5h;第二步,木材干燥:用3天~5天时间,用传统干燥工艺将木材干燥至含水率低于10%;第三步,热处理:将木材加热至170℃~190℃,处理时间为14h~16h;第四步,通常是将木材平衡含水率提高,使之与大气环境中的相当。这种处理方法已经被阿纳姆(荷兰)工厂应用于商业化生产,年生产能力达35000m3。
3、法国有两种生产工艺:Rectification工艺和Boisperdure工艺
Rectification工艺是在200℃~240℃的氮气中处理木材,处理材的含水率为12%;而Boisperdure工艺是在200℃~240℃的水蒸气中快速干燥生材。
4、德国的OHT处理工艺
OHT处理工艺采用油作为热处理介质,在高温下处理木材。首先将木材放入一个充满热油的密闭容器中处理18h~24h。油具有良好的导热及绝氧能力。但不利条件是,油将浸入木材内部使木材重量增加50%~70%,且热处理材有油烟味。
上述四种热处理工艺过程繁杂,工艺条件苛刻,控制困难,产品质量的稳定性难以保证,有的处理工艺还需要特殊的热处理介质,例如:法国的Rectification工艺需要氮气,德国的OHT处理工艺需要油作为热处理介质。
虽然木材经热处理改性后能提高其尺寸的稳定性,木材中的平衡含水率下降,耐腐性能也有所增加,胶结性能提高,木材颜色变深,改善了外观较差的木材外观,然而热处理后的木材的物理力学性能下降,木材强度值下降较大,如:抗弯强度降低、表面润湿性能下降等,且现有改性木材的防腐较差,很大程度上限制了炭化木的应用范围。
发明内容
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