[发明专利]一种木栓脂改性剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种速生材的改性剂，具体涉及一种木栓脂改性剂。本发明通过将木栓脂提取液、表面活性剂、去离子水按照一定比例制备木栓脂改性剂。所制备的木栓脂改性剂稳定性好，可长期储存。且本发明以天然的树皮为原料，提取其中的木栓脂作为改性剂的有效成分制备人工林速生材改性剂，可有效推进废弃树皮资源的再利用；另外，采用双癸基二甲基氯化铵作为乳化剂制备的木栓脂改性剂，可进入木材细胞内部，产生较好的润胀效果，提高了木材的尺寸稳定性。

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种速生材的改性剂，具体涉及一种木栓脂改性剂。

背景技术

木材是四大材料中唯一可持续利用的生物质材料。木材易加工、强重比高、具有美丽的花纹，受到人们的青睐，广泛应用于日常的生产和生活当中，使用量逐年增加。然而，木材是一种吸湿性材料，其化学成分纤维素和半纤维素中含有大量亲水性羟基，使木材在加工和使用过程中容易发生开裂、翘曲等变形缺陷。特别是对于速生人工林的木材，一般材质疏松、密度较低，尺寸不稳定性尤为致命。因此，对速生材进行改性处理，提高其尺寸稳定性，对拓宽速生材的应用范围，推动木质资源的高效、高值化利用，具有重要的现实意义。

现有的大多数改性剂在处理木材后，会残留挥发性成分，且改性处理材的生产成本较高。木栓脂是树皮中一种天然可再生的脂肪族和芳香族交联聚酯，在栓皮栎、栓皮槠等树种的树皮中含量丰富。木栓脂存在于细胞壁中，可以抑制变形的发生。因此，采用木栓脂作为速生材的改性剂可提升其尺寸稳定性。

另一方面，木栓脂是一种天然高分子聚合物，采用碱性水解的方法得到木栓脂提取液后，调节木栓脂提取液的PH为中性，就会导致木栓脂单体发生团聚，较难浸渍进入木材内部。采用表面活性剂处理，使其分散成均匀稳定的乳液，有利于改性剂进入木材细胞内部，从而在增强速生材尺寸稳定性方面获得更显著的改性效果。

发明内容

现有的木材改性剂存在的缺陷主要归纳为以下几种：

①木材改性剂处理木材后，会产生有害残留，改性后的木材将释放出一定的有害物质，危害环境和人体健康。

②木材改性剂制备工艺复杂，成本高，大规模生产消耗大量的人力物力。

③木材改性剂原料来自于不可再生资源，不符合可持续发展的理念。

为克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是开发一种天然绿色、成本低廉、原料来源广泛的速生材改性剂，提升处理材的尺寸稳定性，解决目前速生材利用的瓶颈问题。

本发明的一方面，提供了一种木栓脂改性剂，包括以下组分及配比原料制成的乳液：木栓脂提取液1-3000份，表面活性剂1-2000份，去离子水1-9000份。

对于上述木栓脂改性剂，还可以优选以下重量配比：木栓脂提取液1-1500份，表面活性剂1-1000份，去离子水1-5000份。更优选：木栓脂提取液300-700份，表面活性剂200-500份，去离子水300-1000份。

对于上述木栓脂改性剂，表面活性剂可以选择本领域已知的任意能实现表面活性功能的适合的表面活性剂。可选择的表面活性剂种类列举但不限于以下种类：季铵盐类(如双癸基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵)、各种醚类(如聚氧乙烯醚)、磺酸盐/硫酸盐类(如十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠)、甜菜碱、烷基酚。优选的表面活性剂是烷基季铵盐类，更优选的表面活性剂可以是双癸基二甲基氯化铵。