[发明专利]一种利用等离子体沉积微纳米粒子增强木材防腐抗菌性能的处理方法

说明书

本发明提供了一种利用等离子体沉积微纳米粒子增强木材防腐抗菌性能的处理方法，具体为：将木材放入浸渍罐中，倒入氨基硅氧烷偶联剂水溶液，进行加压浸渍处理；将木材移出浸渍罐，然后将木材放入烘箱中进行干燥处理；将微纳米粒子加入等离子处理器的粉末送料机中，把木材放入等离子体处理器的精密定位平台上，启动等离子处理器对木材表面进行沉积处理，得到表面沉积微纳米粒子的木材。本发明的处理方法，在提高木材防腐抗菌性能的同时，显著增强木材表面处理层与木材的结合强度，以及木材表面的疏水性能，阻隔水进入木材内部，破坏微生物生存环境，最终显著提高了木材的使用寿命和防腐抗菌耐久性。

技术领域

本发明属于木材处理技术领域，尤其涉及一种利用等离子体沉积微纳米粒子增强木材防腐抗菌性能的处理方法。

背景技术

木材是由木质素、纤维素和半纤维素等组成的天然生物质材料，在加工利用过程中极易遭受真菌的腐朽破坏，严重影响和限制了木材的使用，甚至造成很大的经济损失。

目前，一般通过木材改性处理方法来提高木材的防腐抗菌性能，这类木材改性处理方法可分为物理法和化学法。物理法包括烟熏法、高温干燥灭菌法、水浸法、烘烤法、涂刷法、红外加热法和超声波法等，物理法的处理成本较低，操作简单，一般对环境无污染，但杀菌虫效果差，没有持久的保护性，所以物理法一般不单独使用。化学法主要是用化学药剂进行处理，用化学药剂可有效地杀死木材中已感染的霉菌和已寄生的害虫，而且还可以保护木材不再被菌虫侵蚀；化学法的优点是防护效果好，不损害木材的物理化学特性，但是流程、操作复杂，处理成本高，耐久性和抗流失性能较差。因此，研发一种成本低、耐久性高、防腐抗菌性能优异并且对人和环境无害的木材处理方法已显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种利用等离子体沉积微纳米粒子增强木材防腐抗菌性能的处理方法，该方法成本低廉、对环境友好，经该方法处理后的木材具有环保、高强耐久、超强疏水性、超高防腐抗菌性能等优点。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种利用等离子体沉积微纳米粒子增强木材防腐抗菌性能的处理方法，包括以下步骤：

(1)将木材放入浸渍罐中，倒入氨基硅氧烷偶联剂水溶液，进行加压浸渍处理；

(2)将木材移出浸渍罐，进行干燥处理；

(3)将微纳米粒子加入等离子处理器的粉末送料机中，把木材放入等离子体处理器的精密定位平台上，启动等离子处理器对木材表面进行沉积处理，得到表面沉积微纳米粒子的木材。

上述的处理方法，优选的，所述步骤(3)中微纳米粒子为微纳米氧化锌、微纳米碱式碳酸铜、微纳米氧化银、微纳米氧化铜、微纳米硼酸锌和微纳米二氧化钛中的一种或几种；所述微纳米粒子是纳米粒子和微米粒子的混合物，其粒径为1nm～200μm，由于该粒径范围内的微纳米粒子具有高比表面积，其在木材表面沉积的微纳米层形成特殊结构，具有疏水效果，可以显著提高木材的耐候性能，减少蓝变菌的侵蚀，增加了木材的使用耐久性。

上述的处理方法，优选的，所述步骤(1)中氨基硅氧烷偶联剂水溶液为3-氨基丙基三乙氧基硅烷水溶液、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷水溶液、2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷水溶液中的一种或几种；所述氨基硅氧烷偶联剂水溶液的固含量为4％～8％。所述氨基硅氧烷偶联剂能提高木材抗真菌、抗白蚁及抗变色性能。

上述的处理方法，优选的，所述步骤(2)中干燥处理具体是指将木材在35、65、85和105℃下，分别连续进行干燥处理，时间为20～30h。本发明的处理方法，将经氨基硅氧烷偶联剂浸渍处理的木材，在由低到高的不同温度下连续干燥，可以避免氨基在突然经受高温的情况下变为氨气随水分一起挥发，有助于氨基固着到木材中，加强仿佛抗菌作用。