[发明专利]经处理的多孔材料

说明书

背景技术

多孔材料，如纤维素材料需要保护避免霉变、昆虫侵袭、腐变和浸水以有助于保留纤维素材料的物理特性。这类纤维素材料的一个实例是木材。已知用于保存纤维素材料的多种处理剂和保存方法。

现代保存方法通常涉及用处理剂压力处理纤维素材料。压力处理通常使得处理剂渗入纤维素材料的整个多孔结构中。处理剂通常是一种为了赋予纤维素材料所需物理特性而选择的化合物。举例来说，增添防水性并改善纤维素材料的尺寸稳定性的处理剂受到关注。木材在水中的吸收能力高达其重量的100％，从而引起木材胀大，在经由蒸发而发生水损失之后，引起木材收缩。这一水吸收/蒸发过程是非均匀的并且在木材中产生内应力，从而导致裂开、翘曲、弓曲、弯曲、扭曲、干缩翘曲等。另外，水能够充当使纤维素材料降解的生物体(如昆虫或真菌)的路径。

白蚁是造成木材破坏的最显著昆虫类群中的一种。为了减轻白蚁破坏，已采用使用自然耐久的木材品种、防腐处理和经工程改造的木制品。然而，由于耐久木材的有限可供使用性、防腐剂提供功效所需的高百分比重量增加和经工程改造的木材的“非天然”外观，对改进的抗蚁性技术的需求为合乎需要的。对木材提供抗蚁性和尺寸稳定性的技术为高度合乎需要的。

驱赶昆虫或使真菌/霉菌形成减到最少或改善纤维素材料整体耐久性的处理剂受到关注。另外，处理剂可改善抗风性、紫外辐射抗性、高温和低温下的稳定性、抗害虫性、抗霉性、防火性以及可能影响纤维素材料物理特性的其它问题。

经改善的纤维素材料处理剂为合乎需要的。

发明内容

本发明描述一种经处理的纤维素材料，其包含具有界定多个孔隙的多孔结构的纤维素材料，至少一部分所述孔隙含有处理剂，所述处理剂包含有包含聚(甲基)丙烯酸酯聚合物的聚合物。

本发明进一步描述一种用于制备经处理的纤维素材料的方法，所述方法包含(a)提供一种纤维素材料；和(b)第一处理方案，其包含用包含聚合物的水性分散液浸渍纤维素材料，所述聚合物包含聚(甲基)丙烯酸酯聚合物。

具体实施方式

如本文所用，术语“多孔材料”是指一种可渗透的使得流体可借助于孔隙或其它通道而移动通过其的材料。多孔材料的一个实例是纤维素材料。多孔材料的其它实例包括石材、混凝土、陶瓷和其衍生物。如本文所用，术语“纤维素材料”是指一种包括纤维素作为结构组分的材料。纤维素材料的实例包括木材、纸、纺织物、绳索、颗粒板以及其它生物和合成材料。如本文所用，木材包括实木和所有木材复合材料(例如木屑板、经工程改造的木制品等)。纤维素材料通常具有界定多个孔隙的多孔结构。

“经处理的纤维素材料”是一种已经用处理剂处理以使纤维素材料改性的纤维素材料。经处理剂改性的特性包括(但不限于)增强的疏水性、尺寸稳定性、抗真菌性、抗霉性、抗昆虫性、硬度、表面外观、UV稳定性、耐火性以及可涂布性。通过降低水吸收和蒸发速率来增强纤维素材料的疏水性可提供其它辅助益处，如尺寸稳定性，从而降低膨胀和收缩的内应力。

“处理剂”是一种当与纤维素材料合并时使纤维素材料的特性改性的物质。在一种情况下，处理剂包含聚合物。在一种情况下，处理剂包含聚合物和改性剂两者。将处理剂施加到纤维素材料中。一种将处理剂施加到纤维素材料的方法是通过使用压力处理进行浸渍。在一种情况下，聚合物作为分散液的一部分施加到纤维素材料中。已知施加处理剂的其它方法，如刷涂、涂布、喷涂、浸涂、浸泡以及挤压。施加后，处理剂将渗入纤维素材料的至少一部分孔隙中。

如本文所用，术语“聚合物”是指由一或多种类型的单体形成的分子。聚合物可以是聚合物或共聚物。如本文所用，术语“共聚物”可以指交替共聚物、周期共聚物、统计共聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物，或如所知的其它共聚物。如本文所用，共聚物是指通过合并两种或更多种单体所形成的聚合物。共聚物的实例包括二元共聚物、三元共聚物、四元共聚物以及其它更高元共聚物。在一种情况下，聚合物包含(甲基)丙烯酸酯聚合物(在本文中也被称作聚(甲基)丙烯酸酯)。在一种情况下，使用一种或多种单体，例如丙烯酸和其衍生物来形成聚(甲基)丙烯酸酯聚合物，所述丙烯酸和其衍生物包括甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯以及甲基丙烯酸羟乙酯。可以添加另外的不饱和单体，如苯乙烯和苯乙烯衍生物单体以形成聚(甲基)丙烯酸酯/苯乙烯共聚物。