CN105729602A - 一种新型木材软化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉1～3份、有机膨润土2～4份、聚氧乙烯脂肪酸酯10～15份、十二烷基二甲基甜菜碱2～4份、十二烷基硫酸钠1～3份、硬脂酸锌3～5份、硬脂酸钙4～6份、氯化石蜡50～60份、聚甘油脂肪酸酯6～8份、聚二甲基硅氧烷1～3份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、三乙醇胺1～2份、乙醇20～40份、甘油40～60份、去离子水120～150份。本发明所公开的木材软化剂具有配方合理、软化效果好、处理时间少，且安全性高，可应用于各种木材的软化。

Description

一种新型木材软化剂
技术领域
本发明涉及一种新型木材软化剂，属于木材解剖领域。
背景技术
木材是世界公认的四大材料之一，具有可再生、无污染、成本低、强重比高等优点，可作为板材、家具、胶合板等产品及作为造纸、化学纤维工业的原料，在现代化的建设中起到重大的作用。随着人们生活品质的提高和审美观点的不断提高，对木材及其制品的需求量越来越大的同时，也对其要求也越来越严格，如弯曲。众所周知，木材是一种聚合物，在通常条件下难以弯曲成型。因此，要想实现木材弯曲成型，需要对木材进行软化处理。
木材软化处理的方法可以分为两种：物理方法和化学方法。物理方法，又称水热处理法，常见的有火烤法、水煮法、汽蒸法、高频加热法、微波加热法等，其中水煮法和汽蒸法是最简单易行的方法，但是汽蒸法仅能使处理材的局部得到软化，从而使弯曲程度受到限制；化学方法是利用液氨、氨水、氨气、亚胺、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、尿素等化学药剂来软化处理木材，其中以液氨化学药剂处理木材的综合效果最佳，但是液氨对设备的要求高且不安全，且对操作人员身体健康有一定的危害。鉴于以上情况，急需一种软化效果好，且安全性高的软化处理方法来解决上述问题。
为了解决这个技术问题，人们对木材软化处理方法进行深入的研究。近年来，人们在木材软化处理方法上取得一定的研究成就，如中国专利CN104890074A公开了《一种木材软化剂》，该木材软化剂是采用以下质量百分比的原料配方组分制得：100-150份丙二醇、10-12份聚对苯二甲酸丁二酯、30-35份乙二醇、20-25份苯氧乙醇、10-15份聚乙二醇、3-5份脂肪醇聚氧乙烯醚、3-5份琥珀酸二辛酯磺酸钠、5-10份三硬脂酸甘油酯、80-100份去离子水。虽然该木材软化剂的处理时间少，能耗低，软化条件相对宽松，不需高温高压和蒸汽加热的调节，对设备要求低，对人体无任何毒害，保证了操作人员的身体健康，减少了对生态环境的污染，但是其软化效果不是那么理想，这在某种程度上阻碍了木材软化剂的推广与应用。因此，继续探索与研究木材软化剂是非常有价值的。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种软化效果好，处理时间少，且安全性高的木材软化剂。
一种新型木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉1～3份、有机膨润土2～4份、聚氧乙烯脂肪酸酯10～15份、十二烷基二甲基甜菜碱2～4份、十二烷基硫酸钠1～3份、硬脂酸锌3～5份、硬脂酸钙4～6份、氯化石蜡50～60份、聚甘油脂肪酸酯6～8份、聚二甲基硅氧烷1～3份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、三乙醇胺1～2份、乙醇20～40份、甘油40～60份、去离子水120～150份。
进一步，
一种新型木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉1～3份、有机膨润土2～4份、聚氧乙烯脂肪酸酯10～12份、十二烷基二甲基甜菜碱2～4份、十二烷基硫酸钠1～3份、硬脂酸锌3～5份、硬脂酸钙4～6份、氯化石蜡50～55份、聚甘油脂肪酸酯6～8份、聚二甲基硅氧烷1～3份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、三乙醇胺1～2份、乙醇20～40份、甘油40～50份、去离子水120～140份。
更进一步，
一种新型木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉2份、有机膨润土3份、聚氧乙烯脂肪酸酯12份、十二烷基二甲基甜菜碱3份、十二烷基硫酸钠2份、硬脂酸锌4份、硬脂酸钙5份、氯化石蜡55份、聚甘油脂肪酸酯7份、聚二甲基硅氧烷2份、乙二胺四乙酸二钠2份、三乙醇胺1份、乙醇30份、甘油50份、去离子水130份。
其中，所述的滑石粉的目数为800～1000目；所述的有机膨润土的目数为200～400目。
本发明中，滑石粉具有良好的润滑性、抗黏性和柔软性，可以减小木材各成分之间粘度，提高木材塑性能力；有机膨润土能在水或有机溶剂中具有分散特性，可以使木材各成分之间发生复杂动平衡过程，提高木材弯曲性能；聚氧乙烯脂肪酸酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、氯化石蜡、甘油等润滑剂进行复配，各润滑剂之间产生协调效应，可以在木材纤维素表面形成更稳定的润滑膜，降低木材纤维素之间摩擦力，从而使软化剂更容易进入木材纤维素结晶区之中，使纤维素晶格扩大和变得疏松，导致纤维素分子间相互移动变得易于发生，从而使木材具有良好的塑性，进而使木材呈现良好的软化性能；十二烷基二甲基甜菜碱、十二烷基硫酸钠、聚甘油脂肪酸酯、聚二甲基硅氧烷等表面活性剂进行复配，各表面活性剂之间产生协调效应，可以形成更优的润湿、渗透性及吸附性能和降低表面张力的能力，从而提高软化剂渗透深度，进而提高木材软化效果，同时，还可以离子化形成带电荷的离子，破坏木材内部原有的电荷平衡，使木材纤维素改变排列方向，并能使木素塑化，从而使木材具有优良的塑化性能。
乙二胺四乙酸二钠是一种络合剂，能在木材纤维素的非结晶区、结晶区内破坏了纤维素大分子间原有的氢键，从而木材具有良好的软化功能；三乙醇胺具有保湿、增湿、pH平衡剂和增塑作用，其的加入，能进一步地提高木材软化效果；乙醇能破坏了部分原来的氢键，使木材纤维素分子链间的作用力减小，分子链之间更容易发生滑动，进而使木材具有更好的软化效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过采用多种润滑剂复配和多种表面活性剂复配，并配以滑石粉、有机膨润土、乙二胺四乙酸二钠和三乙醇胺相互作用下，获得软化效果好，处理时间少，且安全性高的木材软化剂。
首先，多种润滑剂和多种表面活性剂的复配，克服单一试剂的缺陷，从而提高木材软化剂的性能；然后，滑石粉良好的润滑性、抗黏性、柔软性和有机膨润土独特的分散性，可以减小木材各成分之间粘度和发生复杂动平衡过程，提高木材塑性能力；最后，乙二胺四乙酸二钠破坏了纤维素大分子间原有的氢键作用和三乙醇胺保湿、增湿、pH平衡剂、增塑作用，能进一步地提高木材软化效果。
此外，本发明所公开的木材软化剂具有配方合理、软化效果好、处理时间少，且安全性高，可应用于各种木材的软化。
具体实施方式
实施例1
本实施中，滑石粉的目数为1000目；有机膨润土的目数为400目；
一种新型木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉2份、有机膨润土3份、聚氧乙烯脂肪酸酯12份、十二烷基二甲基甜菜碱3份、十二烷基硫酸钠2份、硬脂酸锌4份、硬脂酸钙5份、氯化石蜡55份、聚甘油脂肪酸酯7份、聚二甲基硅氧烷2份、乙二胺四乙酸二钠2份、三乙醇胺1份、乙醇30份、甘油50份、去离子水130份。
实施例2
本实施中，滑石粉的目数为800目；有机膨润土的目数为200目；
一种新型木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉1份、有机膨润土2份、聚氧乙烯脂肪酸酯10份、十二烷基二甲基甜菜碱2份、十二烷基硫酸钠1份、硬脂酸锌3份、硬脂酸钙4份、氯化石蜡50份、聚甘油脂肪酸酯6份、聚二甲基硅氧烷1份、乙二胺四乙酸二钠1份、三乙醇胺1份、乙醇20份、甘油40份、去离子水120份。
实施例3
本实施中，滑石粉的目数为1000目；有机膨润土的目数为400目；
一种新型木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉3份、有机膨润土4份、聚氧乙烯脂肪酸酯15份、十二烷基二甲基甜菜碱4份、十二烷基硫酸钠3份、硬脂酸锌5份、硬脂酸钙6份、氯化石蜡60份、聚甘油脂肪酸酯8份、聚二甲基硅氧烷3份、乙二胺四乙酸二钠2份、三乙醇胺2份、乙醇40份、甘油60份、去离子水150份。
实施例4
本实施中，滑石粉的目数为1000目；有机膨润土的目数为400目；
一种新型木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉3份、有机膨润土4份、聚氧乙烯脂肪酸酯12份、十二烷基二甲基甜菜碱4份、十二烷基硫酸钠3份、硬脂酸锌5份、硬脂酸钙6份、氯化石蜡55份、聚甘油脂肪酸酯8份、聚二甲基硅氧烷3份、乙二胺四乙酸二钠2份、三乙醇胺2份、乙醇40份、甘油50份、去离子水140份。
另外，为了说明本发明木材软化剂的效果，申请人进行了试验，试验结果如表1所示：
表1木材软化剂试验结果
从表1可知，与本发明背景技术和硝酸铵+氨水现有技术相比，本发明具有低的处理温度、少的处理时间和低的最小曲率半径，这表明了本发明所提供的木材软化剂具有显著的软化效果。
当然，上面只是本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种新型木材软化剂，其特征在于：由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉1～3份、有机膨润土2～4份、聚氧乙烯脂肪酸酯10～15份、十二烷基二甲基甜菜碱2～4份、十二烷基硫酸钠1～3份、硬脂酸锌3～5份、硬脂酸钙4～6份、氯化石蜡50～60份、聚甘油脂肪酸酯6～8份、聚二甲基硅氧烷1～3份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、三乙醇胺1～2份、乙醇20～40份、甘油40～60份、去离子水120～150份。
2.根据权利要求1所述的新型木材软化剂，其特征在于：由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉1～3份、有机膨润土2～4份、聚氧乙烯脂肪酸酯10～12份、十二烷基二甲基甜菜碱2～4份、十二烷基硫酸钠1～3份、硬脂酸锌3～5份、硬脂酸钙4～6份、氯化石蜡50～55份、聚甘油脂肪酸酯6～8份、聚二甲基硅氧烷1～3份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、三乙醇胺1～2份、乙醇20～40份、甘油40～50份、去离子水120～140份。
3.根据权利要求1所述的新型木材软化剂，其特征在于：由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉2份、有机膨润土3份、聚氧乙烯脂肪酸酯12份、十二烷基二甲基甜菜碱3份、十二烷基硫酸钠2份、硬脂酸锌4份、硬脂酸钙5份、氯化石蜡55份、聚甘油脂肪酸酯7份、聚二甲基硅氧烷2份、乙二胺四乙酸二钠2份、三乙醇胺1份、乙醇30份、甘油50份、去离子水130份。
4.根据权利要求1所述的新型木材软化剂，其特征在于：所述的滑石粉的目数为800～1000目。
5.根据权利要求1所述的新型木材软化剂，其特征在于：所述的有机膨润土的目数为200～400目。
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