CN108724378A - 一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法 - Google Patents

一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，包括如下步骤：（1）裁切加工处理、（2）蒸汽***处理、（3）浸泡改性处理、（4）干燥处理。本发明提供了一种木材的处理方法，整体工艺简单，推广应用方便，处理后的木材耐磨、耐温、耐腐特性优良，综合使用品质好，寿命长，具有很强的市场竞争力和使用价值。

Description

一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法
技术领域
本发明属于木材加工处理技术领域，具体涉及一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法。
背景技术
木材是四大基础材料（木材、钢材、水泥和塑料）中，唯一可再生的材料，也是我国国民经济建设的战略性资源，在经济建设的各个方面及全过程中，作为环保低碳的材料，木材以及木制品将愈加成为宜居环境的首选建筑材料。因为木材自身特性的原因，在自然环境中使用容易出现霉变腐蚀等不良问题，影响了美观性和使用品质，需要不断的改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）裁切加工处理：
将木材清洗晾干处理后，再按生产需求对应裁切成不同厚度和大小的板材，最后用压缩空气吹去板材表面的碎木屑后备用；
（2）蒸汽***处理：
将步骤（1）所得的板材放入到蒸汽***罐内进行蒸汽***处理，完成后取出备用；
（3）浸泡改性处理：
a.将凹凸棒土、纤维素钠、聚氧化丙烯二醇按照重量比4~7:1~2:45~55进行混合，投入到搅拌罐内，以1300~1500转/分钟的转速搅拌处理2~3h后取出得混合液A备用；添加的纤维素钠能够对凹凸棒土表面进行改性，增强了其与高分子聚合物以及木质纤维素间的相容结合能力，改善了其填充使用的效果；
b.将操作a所得的混合液A放入到反应釜内，然后加入混合液A总质量25~35%的二异氰酸酯，加热保持反应釜内的温度为70~80℃，以1500~1700转/分钟的转速搅拌处理1~2h后取出得混合液B备用；
c.将步骤（2）处理后的板材浸入到操作b所得的混合液B中，然后向混合液B中加入混合液B总质量15~20%的聚氧乙烯烷醇酰胺、8~12%的丙酮，超声震荡处理1.5~2.5h后将板材取出备用；
d.用中和剂水溶液对操作c处理后的板材冲洗一遍后，再用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）干燥处理：
将步骤（3）处理后的板材放入到冷冻干燥机内进行干燥处理，待板材的水含量不大于8%后取出即可。
进一步的，步骤（2）中所述的蒸汽***处理的具体操作为：向蒸汽***罐内通入温度为100~104℃的水蒸气，同时将蒸汽***罐内的压力提升至0.6~0.8MPa，保温保压处理20~25min后，再于1min内将蒸汽***罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理时加热保持搅拌罐内的温度为38~42℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的超声震荡处理时超声的频率为300~350kHz。
进一步的，步骤（3）操作d中所述的中和剂水溶液为质量分数为15~20%的二乙醇胺水溶液。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时冷冻干燥机内的冷冻干燥温度为-30~-35℃。
本发明改善了木材的处理方法，提升了木材的使用品质，其中先对板材进行蒸汽***处理，利用高温高压和快速的卸温卸压，有效的松散了板材表层的木质纤维结构，提升了其渗透性和比表面积，利于后续的处理；接着进行了浸泡改性处理，期间先配制了混合液B，然后将蒸汽***处理后的板材浸入到混合液B中，然后加入扩链剂聚氧乙烯烷醇酰胺和粘度调节剂丙酮，在超声震荡处理协助下，混合液B中的凹凸棒土、纤维素钠、聚氧化丙烯二醇、二异氰酸酯与板材的高分子纤维素间发生交联聚合，形成了一种复杂的凹凸棒土填充的聚氨酯-纤维素复合立体组织，形成于板材的表层组织上，明显的改善了板材的耐磨、耐腐、耐温等特性，因直接在板材的表层组织内发生反应聚合，使得组织的稳定性和耐久性更好，明显优于普通板材表面涂料涂覆处理操作，增强了板材的综合使用品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种木材的处理方法，整体工艺简单，推广应用方便，处理后的木材耐磨、耐温、耐腐特性优良，综合使用品质好，寿命长，具有很强的市场竞争力和使用价值。
具体实施方式
实施例1
一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）裁切加工处理：
将木材清洗晾干处理后，再按生产需求对应裁切成不同厚度和大小的板材，最后用压缩空气吹去板材表面的碎木屑后备用；
（2）蒸汽***处理：
将步骤（1）所得的板材放入到蒸汽***罐内进行蒸汽***处理，完成后取出备用；
（3）浸泡改性处理：
a.将凹凸棒土、纤维素钠、聚氧化丙烯二醇按照重量比4:1:45进行混合，投入到搅拌罐内，以1300转/分钟的转速搅拌处理2h后取出得混合液A备用；
b.将操作a所得的混合液A放入到反应釜内，然后加入混合液A总质量25%的二异氰酸酯，加热保持反应釜内的温度为70℃，以1500转/分钟的转速搅拌处理1h后取出得混合液B备用；
c.将步骤（2）处理后的板材浸入到操作b所得的混合液B中，然后向混合液B中加入混合液B总质量15%的聚氧乙烯烷醇酰胺、8%的丙酮，超声震荡处理1.5h后将板材取出备用；
d.用中和剂水溶液对操作c处理后的板材冲洗一遍后，再用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）干燥处理：
将步骤（3）处理后的板材放入到冷冻干燥机内进行干燥处理，待板材的水含量不大于8%后取出即可。
进一步的，步骤（2）中所述的蒸汽***处理的具体操作为：向蒸汽***罐内通入温度为100℃的水蒸气，同时将蒸汽***罐内的压力提升至0.6MPa，保温保压处理20min后，再于1min内将蒸汽***罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理时加热保持搅拌罐内的温度为38℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的超声震荡处理时超声的频率为300kHz。
进一步的，步骤（3）操作d中所述的中和剂水溶液为质量分数为15%的二乙醇胺水溶液。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时冷冻干燥机内的冷冻干燥温度为-30℃。
实施例2
一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）裁切加工处理：
将木材清洗晾干处理后，再按生产需求对应裁切成不同厚度和大小的板材，最后用压缩空气吹去板材表面的碎木屑后备用；
（2）蒸汽***处理：
将步骤（1）所得的板材放入到蒸汽***罐内进行蒸汽***处理，完成后取出备用；
（3）浸泡改性处理：
a.将凹凸棒土、纤维素钠、聚氧化丙烯二醇按照重量比6:1.5:50进行混合，投入到搅拌罐内，以1400转/分钟的转速搅拌处理2.6h后取出得混合液A备用；
b.将操作a所得的混合液A放入到反应釜内，然后加入混合液A总质量30%的二异氰酸酯，加热保持反应釜内的温度为75℃，以1600转/分钟的转速搅拌处理1.5h后取出得混合液B备用；
c.将步骤（2）处理后的板材浸入到操作b所得的混合液B中，然后向混合液B中加入混合液B总质量18%的聚氧乙烯烷醇酰胺、10%的丙酮，超声震荡处理2h后将板材取出备用；
d.用中和剂水溶液对操作c处理后的板材冲洗一遍后，再用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）干燥处理：
将步骤（3）处理后的板材放入到冷冻干燥机内进行干燥处理，待板材的水含量不大于8%后取出即可。
进一步的，步骤（2）中所述的蒸汽***处理的具体操作为：向蒸汽***罐内通入温度为102℃的水蒸气，同时将蒸汽***罐内的压力提升至0.7MPa，保温保压处理23min后，再于1min内将蒸汽***罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理时加热保持搅拌罐内的温度为40℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的超声震荡处理时超声的频率为330kHz。
进一步的，步骤（3）操作d中所述的中和剂水溶液为质量分数为18%的二乙醇胺水溶液。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时冷冻干燥机内的冷冻干燥温度为-33℃。
实施例3
一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）裁切加工处理：
将木材清洗晾干处理后，再按生产需求对应裁切成不同厚度和大小的板材，最后用压缩空气吹去板材表面的碎木屑后备用；
（2）蒸汽***处理：
将步骤（1）所得的板材放入到蒸汽***罐内进行蒸汽***处理，完成后取出备用；
（3）浸泡改性处理：
a.将凹凸棒土、纤维素钠、聚氧化丙烯二醇按照重量比7:2:55进行混合，投入到搅拌罐内，以1500转/分钟的转速搅拌处理3h后取出得混合液A备用；
b.将操作a所得的混合液A放入到反应釜内，然后加入混合液A总质量35%的二异氰酸酯，加热保持反应釜内的温度为80℃，以1700转/分钟的转速搅拌处理2h后取出得混合液B备用；
c.将步骤（2）处理后的板材浸入到操作b所得的混合液B中，然后向混合液B中加入混合液B总质量20%的聚氧乙烯烷醇酰胺、12%的丙酮，超声震荡处理2.5h后将板材取出备用；
d.用中和剂水溶液对操作c处理后的板材冲洗一遍后，再用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）干燥处理：
将步骤（3）处理后的板材放入到冷冻干燥机内进行干燥处理，待板材的水含量不大于8%后取出即可。
进一步的，步骤（2）中所述的蒸汽***处理的具体操作为：向蒸汽***罐内通入温度为104℃的水蒸气，同时将蒸汽***罐内的压力提升至0.8MPa，保温保压处理25min后，再于1min内将蒸汽***罐卸至常温常压。
进一步的，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理时加热保持搅拌罐内的温度为42℃。
进一步的，步骤（3）操作c中所述的超声震荡处理时超声的频率为350kHz。
进一步的，步骤（3）操作d中所述的中和剂水溶液为质量分数为20%的二乙醇胺水溶液。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时冷冻干燥机内的冷冻干燥温度为-35℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去了步骤（2）蒸汽***处理处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去了步骤（3）浸泡改性处理操作a中的纤维素钠成分，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的用聚氨酯水性涂料涂覆处理木材的方法。
为了对比本发明效果，选用同一批采收的桐木木材作为实验对象，分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组对应的方法进行处理，完成后进行盐雾实验，具体是：将质量分数为8%的氯化钠溶液使用醋酸溶液调节PH为3，盐雾的沉降率为1.5ml/80cm·h，在40℃下对上述四种方式处理后的桐木进行实验，统计各组桐木中表面出现5%腐蚀面积所经历的时长；同时统计上述四种方式处理后的桐木在常规的使用条件下不腐烂发霉的平均使用年限，具体对比数据如下表1所示：
表1
发霉时长（h） 使用年限（年）
实施例2 185 11
对比实施例1 117 9
对比实施例2 135 10
对照组 34 6
由上表1可以看出，本发明处理方法能够明显的改善木材的耐腐耐老化特性，有效的提升了其综合使用品质和寿命，极具推广应用价值。

Claims (6)

1.一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）裁切加工处理：
将木材清洗晾干处理后，再按生产需求对应裁切成不同厚度和大小的板材，最后用压缩空气吹去板材表面的碎木屑后备用；
（2）蒸汽***处理：
将步骤（1）所得的板材放入到蒸汽***罐内进行蒸汽***处理，完成后取出备用；
（3）浸泡改性处理：
a.将凹凸棒土、纤维素钠、聚氧化丙烯二醇按照重量比4~7:1~2:45~55进行混合，投入到搅拌罐内，以1300~1500转/分钟的转速搅拌处理2~3h后取出得混合液A备用；
b.将操作a所得的混合液A放入到反应釜内，然后加入混合液A总质量25~35%的二异氰酸酯，加热保持反应釜内的温度为70~80℃，以1500~1700转/分钟的转速搅拌处理1~2h后取出得混合液B备用；
c.将步骤（2）处理后的板材浸入到操作b所得的混合液B中，然后向混合液B中加入混合液B总质量15~20%的聚氧乙烯烷醇酰胺、8~12%的丙酮，超声震荡处理1.5~2.5h后将板材取出备用；
d.用中和剂水溶液对操作c处理后的板材冲洗一遍后，再用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）干燥处理：
将步骤（3）处理后的板材放入到冷冻干燥机内进行干燥处理，待板材的水含量不大于8%后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的蒸汽***处理的具体操作为：向蒸汽***罐内通入温度为100~104℃的水蒸气，同时将蒸汽***罐内的压力提升至0.6~0.8MPa，保温保压处理20~25min后，再于1min内将蒸汽***罐卸至常温常压。
3.根据权利要求1所述的一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，其特征在于，步骤（3）操作a中所述的搅拌处理时加热保持搅拌罐内的温度为38~42℃。
4.根据权利要求1所述的一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，其特征在于，步骤（3）操作c中所述的超声震荡处理时超声的频率为300~350kHz。
5.根据权利要求1所述的一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，其特征在于，步骤（3）操作d中所述的中和剂水溶液为质量分数为15~20%的二乙醇胺水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种提升木材耐腐抗老化特性的处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的干燥处理时冷冻干燥机内的冷冻干燥温度为-30~-35℃。
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