[发明专利]一种提高木材中防腐剂透入度的方法

说明书

本发明涉及一种提高木材中防腐剂透入度的方法，包括以下步骤：1）将防腐剂涂布于木质材料表面，进行防腐处理；2）在经防腐处理后的木质材料两侧加高压电场，且电场方向与木质材料的纤维方向相互垂直，分别在木质材料的上下两侧设置导电金属极板，并将高压电场发生器的负极接于木质材料上方的导电金属极板，正极接于木质材料下方的导电金属极板，设置的负极电压不低于1kV。本发明通过在木材纤维垂直方向施加高压电场的方式不仅显著提高木材横向上的防腐剂渗透效果，显著提高木材透入度，而且解决了改性剂所造成的化学试剂污染，成本高的问题，且不会造成木材内部构造的破坏。

技术领域

本发明涉及一种提高木材中防腐剂透入度的方法，属于木材防腐技术领域。

背景技术

木材作为一种可再生、绿色环保生物质材料，而被应用于新型建筑材料、室内装饰和物流运输等领域，然而，由于木材是一种天然多聚物材料，容易受到周围坏境中的水分和温度的影响，因木材内部应力差异而发生变形翘曲，同时，木材内部也容易遭受真菌腐蚀和虫蛀现象，而造成尺寸稳定性降低，化学组分降解，最终导致物理力学性能显著降低，因此，提高防腐剂在木质材料内部的渗透性是木材耐久性的关键问题之一，为了提高木质材料整体的耐久性，需要将防腐剂浸渍渗透到木质材料内部，从而达到木质材料整体防腐的效果。

现阶段已有多种防腐处理工艺，包括真空浸渍、加压浸渍和真空-加压浸渍、炭化处理、超临界CO₂处理，细菌侵蚀和微波处理方法等等。

真空浸渍、加压浸渍和真空-加压浸渍方法，均是通过改变浸渍罐内气压，从而使得各种改性溶液大量从横切面面进入木材胞腔中，然而，木材中存在抽提物和侵填体物质，会阻断渗透通路，同时，木材是各向异性材料，横切面和纵切面的渗透路径不同，其在纵切面的渗透性较差，并且，在气压变化过程中，容易在木材内部产生气泡，进一步降低改性剂的渗透性。

此外，通过炭化处理，木材的物理化学性能和结构发生显著变化，其可以降低木材吸湿性和提高木材尺寸稳定性，有利于改性剂和涂料的渗透，但是，在高温热条件下，木材化学组分容易发生降解，并且，木材中胞壁结构受到破坏，造成木材力学性能降低。

再之，微波处理技术主要是在短时间内使木材内部水分升温而汽化，在蒸汽作用力下，木材产生不同程度的裂隙度，增加木材的渗透通道，从而提高木材的通透性，但是，在处理过程中，过快的升温速率溶液造成木材内部应力不均和胞壁结构破坏，影响木材的物理力学强度和耐久性。

再之，超临界CO₂具有对多数有机物溶解性好，黏度低，扩散系数大等优点，通过超临界CO₂处理方法，可以润胀木材内部微孔，从而提高木材渗透性，但是，在处理过程中，由于木材是天然有机体，其化学组分易溶解，容易造成一定的失重率，同时，为了获得更高的渗透效果，需要一定的处理温度条件60-140℃，因此，容易增加能源消耗，此外，现阶段利用超临界CO₂和一些化学夹带剂处理方法，在提升渗透性能的同时，一些化学试剂容易造成木材化学组分降解，影响木材的力学性质，并且化学试剂的流失容易造成一定环境污染。

同时，利用微生物-细菌侵蚀方法也可以对木材内部纹孔塞、具缘纹孔膜结构和射线薄壁细胞组织结构造成一定的降解和破坏，增加木材内部孔隙，从而增加渗透通路。但是，该处理方法时间周期较长，并且，处理效果受到环境湿度、温度、pH值和微生物养分等因素的影响较大，因此，其应用具有局限性。