[发明专利]一种松木脱脂剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及木材加工技术领域，具体涉及一种松木脱脂剂及其制备方法与应用工艺。所述脱脂剂成分包括硅酸钠、有机化合物、表面活性剂、水，硅酸钠、有机化合物、表面活性剂和水的质量比为30～60:8～20:0.5～2:500～1500。本发明提供了一种均一稳定、无毒环保的脱脂剂，在用于木材后，脱脂材松脂含量大幅降低，溢脂现象明显改善，基本维持原有力学强度或有小幅提高。同时，本发明进一步提供了脱脂剂的制备方法，该方法简便且对环境无污染，便于推广与应用。本发明还提供了该脱脂剂的应用工艺，并进行了优化，进一步提升了改性效果且只需一步浸渍处理，利于节能和降低成本。

技术领域

本发明涉及木材加工技术领域，具体涉及一种松木脱脂剂及其制备方法与应用。

背景技术

松木生长周期短且资源分布丰富,可以较好的满足可持续发展的思想，所以松木木材的加工利用具有很大的发展潜力。因自身材性限制，松木以前仅用于坑木和枕木等，但经过干燥、防腐等人工处理后，松木的利用范围得到了很大的扩展。例如作为桥梁和船坞等结构的原料、蓄电池的隔电板，在房屋建筑上可做屋架、地板和墙壁板，还可广泛用于包装、运动器械等领域。目前对于松木的利用研究较多,尤其是在木结构建筑和户外防腐木等领域。但户外用材主要采用的樟子松、欧洲赤松和南方松因树脂道发达、树脂含量高，在温度较高的条件下，松脂的粘度逐渐降低、流动性增大，在长期使用过程中会出现溢脂现象，严重影响了松木木材的使用效果。因此，对松木进行高效的脱脂处理并将其与其他改性处理结合起来，对于提高松木制品的使用性能、扩展松木的使用领域具有重要意义。

碱液皂化法是常用的松木脱脂方法，松脂主要成分树脂酸中的羧基，会在高温条件下与碱液反应，生成松香酸盐并伴随流体的流动排出木材，从而达到脱脂的目的。常用的碱包括Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH等，同时可以通过高温高压蒸煮来提高碱液的渗透性。

申请号201510530774.X提供了一种松木木材脱油固脂的方法，使用饱和氢氧化钙水溶液，以醋酸或醋酸钙作为催化剂，混合后取清液加入渗透剂和净洗剂并搅拌均匀，将其真空加压浸渍入木材后进行真空-微波干燥，处理后的松木松节油脱除超过90％，松香脱除小于13％，物理力学性能降低小于10％,满足松木制品加工的要求。申请号201911271666.X提供了一种脱脂率较高的松木脱脂方法，先将松木于35～45℃的保色剂中浸泡5～8小时，然后将于60～80℃的脱脂剂中蒸煮16～20小时，最后35～45℃下干燥即可。其中保色剂的组成为：硫脲、尿素、氯化钠、氢氧化钾、十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚，脱脂剂的组成为：碳酸钠、氢氧化钠、十二烷基磺酸钠。

碱液皂化法脱脂效果较好，且高温高压的碱液浸渍可以使半纤维素分解，木材内部的羟基减少，改善变形和干缩湿胀现象。不过该法对板材的强度和颜色有不利影响，对设备的耐腐蚀性、密封性也有很高要求。因此，需要开发一种方法在高效脱脂的同时，能保持或者提高木材的物理力学性能，并基本保持原有材色，以利于其后续的加工及使用。

发明内容

(一)技术方案

本发明首先提供了一种松木脱脂剂，包括硅酸钠、有机化合物、表面活性剂、水，其中，所述硅酸钠、有机化合物、表面活性剂和水的质量比为30～60:8～20:0.5～2:500～1500，优选所述硅酸钠的模数为2.5～3.3。所述有机化合物为乙酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠、乙醇胺、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或几种；所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、十二烷基基磺基甜菜碱中的一种或几种。

所述脱脂剂主要通过皂化和乳化作用脱除松木中的油脂，使用上述脱脂剂，在可脱除超过80％松脂的基础上，处理材的物理力学性能没有受到不利影响或有小幅度的提升，原有材色得到较好保持，吸水性也有明显的降低。