[发明专利]一种提高木材疏水性的方法及改性后的木材

说明书

本发明公开了一种提高木材疏水性的方法及改性后的木材，所述方法包括：1)前处理：将烷基烯酮二聚体胶粒熔融，然后将木材浸入熔融液中，烘干；2)预改性：将步骤(1)烘干后的木材先浸入聚乙二醇‑b‑聚乳酸的三氯甲烷溶液中，再浸入聚丙烯酰胺的水溶液中，洗涤至中性，烘干；3)改性：将步骤(2)烘干后的木材、烷基化试剂、茶碱和仲胺加入高压反应釜充分反应，得到改性后的木材。采用该方法制得的改性后的木材具有优异的疏水性，其与水的接触角在160°以上。本发明的方法工艺简单，对设备要求低，易操作，工艺流程短，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及木材功能改性和环保技术领域，具体涉及一种提高木材疏水性的方法。

背景技术

木材作为一种环境友好型材料，广泛应用于家具、建筑、室内装修等领域。木材的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素等，由于木材自身的组织构造，使木材具有吸湿膨胀的特性，造成在某些环境下木材尺寸稳定性差的缺陷，这无疑限制了其在多领域的广泛应用。

对木材进行疏水处理，使木材不易出现积水、积雪流体的粘滞等现象，从而提高其稳定性，扩展其在多领域的应用，显著地提高产品的附加值，具有重要的意义。

目前常用的提高木材疏水性能的改性方法有：溶胶凝胶法、气相沉淀法、自组装法、光刻工艺、等离子法和电化学沉积法等。CN 103302708A公开了一种新型疏水性木材的制备方法，具体包括以下步骤：(一)、烷基烯酮二聚体胶粒在40℃-60℃下熔融，然后加入一定量的阳离子淀粉及乳化剂、水，经高压均质器处理制得质量浓度为0.01％-10％的烷基烯酮二聚体乳液，备用；(二)、将质量浓度为0.01％-10％的烷基烯酮二聚体乳液与质量浓度为0.5％-20％的纳米纤维素凝胶按(1-5):1的重量配比混合并高速搅拌，制得复合乳液，备用；(三)、将木材放到反应罐中，将反应罐密闭后抽真空至-0.13Mpa～-0.09MPa，并保持负压15min-60min；(四)、在真空状态下向反应罐中注入经步骤(二)中得到的复合乳液，并使木材浸没于复合乳液中，保持真空状态15min-60min后解除真空，恢复常压后继续浸渍30min-120min；(五)、取出木材，沥干复合乳液，在80-110℃烘箱中干燥3-8h，即得新型疏水性木材。该方法工艺简单，不改变木材的颜色，不腐蚀设备，能耗低，产品无异味，但是，该方法改善疏水性的效果有限，限制了其的进一步应用。

因此，有必要开发一种简单可靠的方法进一步提升其疏水性，以扩展其在多领域的应用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种提高木材疏水性的方法及改性后的木材，采用本发明的方法制得的改性后的木材具有优异的疏水性能，其与水的接触角在160°以上。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种提高木材疏水性的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)前处理：

将烷基烯酮二聚体胶粒熔融，然后将木材浸入熔融液中，烘干；

(2)预改性：

将步骤(1)烘干后的木材先浸入聚乙二醇-b-聚乳酸的三氯甲烷溶液中，再浸入聚丙烯酰胺的水溶液中，洗涤至中性，烘干；

(3)改性：

将步骤(2)烘干后的木材、烷基化试剂、茶碱和仲胺加入高压反应釜充分反应，得到改性后的木材。

本发明的方法中，首先使用熔融的烷基烯酮二聚体对木材进行浸渍，并配合使用聚乙二醇-b-聚乳酸和聚丙烯酰胺进行预改性，可以改变木材表面以及内部的表面能，提升后续改性的效果。