CN100335251C - 木材阻水防缩胀的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种木材阻水防缩胀的处理方法，该方法是选用成分为脂肪族二元醇或其聚合物、烷基丙烯酸脂、乙醇和蒸馏水作为本发明阻水防缩胀处理液的原料，其配方比(重量%)为：脂肪族二元醇或其聚合物10～70，烷基丙烯酸脂5～10，乙醇5～10和蒸馏水10～80；处理工艺是把要处理的木材及实木制品放入密闭的真空加压处理罐中，在压力范围-0.1～0.5MPa条件下，加入本发明配制的阻水防缩胀处理液，使木材浸入处理液中，给真空加压处理罐施压并加热，对木材进行浸渍处理后，再对木材进行干燥处理。采用本发明方法对实木试件进行处理后实测：试样抗收缩系数达70%以上，抗吸湿系数为60%以上，有效防止木材及实木制品表面变形、开裂，提高木材的尺寸稳定性。

Description

木材阻水防缩胀的处理方法
所属技术领域
本发明涉及到一种木材的处理方法，具体地讲，涉及到一种木材阻水防缩胀的处理方法。
背景技术
众所周知，木材含水率随着环境温度和湿度的变化而变化，从而使木材产生湿胀和干缩现象，由此所产生的应力变化将导致木材变形、开裂。为了抑制其变形的速度，确保实木制品在生产和使用过程中尺寸稳定不变形，木材制成实木制品之前，需要把木材干燥到与制品使用环境相适应的含水率，然后再在实木制品生产的后期，在实木制品的外表面反复打蜡或喷饰涂料、油漆等物质，使其外表面形成一层保护膜，以减缓湿空气在木材中的扩散速度。但是，当实木制品的生产和使用不在同一地区时，而且两地相对湿度差异显著，实木制品表面仍然要吸收或释放水分，同样还会引起木材的胀缩、翘曲和开裂，从而大大降低木制品的质量。为了解决实木制品在使用时由于相对湿度变化引起的胀缩、翘曲和开裂现象，人们研究各种对木材的处理方法，主要是想使处理过的木材及实木制品，既符合木材处理前的技术要求，又能保证其在使用过程中尺寸稳定不变形。
目前，现有的木材阻水处理方法是在木材及木制品的表面喷淋、涂刷阻水剂，使木材的表面形成一层隔离膜或使药液的有效成分滞留在木材内表面，防止外界湿气进入木材或木材内的水分向外释放。然而，为了取得预期的处理效果，往往要在木材的表面反复进行喷涂阻水剂以延长其阻水效果的时间。现采用的阻水剂有两类，一类为非水溶液阻水剂，比如石蜡、硅油、虫胶、松香等；一类为甲醛树脂漆、氨基醇酸树脂漆、硝基纤维素等高分子树脂漆类。然而，目前的做法并没有从根本上解决实木制品缩胀变形这一历史性难题，而且存在着处理效果持续时间短，处理木件不能进行再加工打磨等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种木材阻水防缩胀的处理方法，特别是用于实木的一种木材阻水防缩胀的处理方法。
本发明的木材阻水防缩胀的处理方法是应用化学药剂对木材及实木制品，包括对家具、地板、木雕艺术品进行阻水防缩胀的处理方法，以延缓木材吸收和释放水分的速度，改善和防止因相对湿度变化引起的木材收缩和膨胀性能，使木材性质稳定，确保实木制品在使用过程中尺寸稳定不变形。
实现本发明的木材阻水防缩胀的处理方法是：
本发明的木材阻水防缩胀的处理方法分两个步骤：
一、阻水处理液原料的选用及配制
选用的阻水防缩胀处理液成分为脂肪族二元醇或其聚合物、烷基丙烯酸脂、乙醇和蒸馏水，其中烷基丙烯酸脂可以用异氰酸脂替代。
处理液中脂肪族二元醇为OH-R1-OH，其中R1为含有2～4个C的烷基。当烷基R1含有2个C时，该脂肪族二元醇化合物及其聚合物为最佳处理液组分，该脂肪族二元醇的聚合物作为原料使用时，其分子量范围为400～4000。在处理液工艺配方中，烷基丙烯酸脂CH2＝CR2-COOR3中的R2是H或伯烷基(-CH3)，R3是H或伯烷基(-CH3)或仲烷基(-CH2-)或叔烷基。所述的异氰酸脂RNCO，其中R是含有1～4个C的烷基。
木材阻水防缩胀处理液的原料按下列配方比(重量％)配制：
脂肪族二元醇或其聚合物       10～70；
烷基丙烯酸脂                 5～10；
乙醇                         5～10；
蒸馏水            10～80。
在木材阻水防缩胀处理液的原料配方中，当脂肪族二元醇聚合物具体为聚乙二醇高分子化合物时，其木材阻水防缩胀处理液的原料按下列配方比(重量％)配制：
聚乙二醇          10～70；
烷基丙烯酸脂      5～10；
乙醇              5～10；
蒸馏水            10～80。
二、木材阻水防缩胀的处理工艺
把要处理的木材及实木制品直接放入密闭的真空加压处理罐中码好，在压力范围-0.1～0.5MPa条件下，停留0～90分钟；打开处理罐进液阀，加入本发明配制的阻水防缩胀处理液，使木材全部浸入处理液中，给真空加压处理罐施压，压力范围为0～4.0MPa，并加热使处理液温度保持在25～90℃范围，对木材进行浸渍处理，浸渍处理1～220小时；降压，取出木材，对木材进行40～125℃干燥处理，当干燥到木材含水率为12％以内，完成木材处理过程。
采用本发明方法对实木试件进行处理后实测：试样抗收缩系数达70％以上，抗吸湿系数为60％以上。
通过本发明方法处理的木材及实木制品，处理液的有效成分完全滞留在木材内表面，在其外表面不会形成一层隔离膜，完全可以进行再加工打磨，由于木材变形小及尺寸稳定性明显提高，可有效的改善和防止木材因外界相对湿度变化引起的收缩和膨胀，从而确保了实木制品在运输和使用过程中不变形，成功地解决了实木制品因环境变化引起的缩胀变形难题。利用本发明方法处理的木材及实木制品，完全可以达到改善其吸水性和抗缩胀的目的。其防缩胀的作用主要表现在：当环境相对湿度变化时，延缓木材吸收和释放水分的速度，降低其湿胀干缩性，有效防止实木及实木制品表面变形、开裂，提高木材的尺寸稳定性。另外，经处理后的实木及实木制品的抗压、抗弯曲强度也有提高，并且具有相当强的耐菌性、耐虫蛀和难燃性，提高了产品质量。
具体实施方式
实现本发明木材阻水防缩胀的具体实施方式是：
本发明的木材阻水防缩胀的处理方法分两个步骤：
一、处理液原料的选用及配制
木材阻水防缩胀处理液的原料按下列配方比(重量％)配制：
聚乙二醇              50；
甲基丙烯酸甲脂        8；
乙醇                  10；
蒸馏水                32。
配制处理液时，先把聚乙二醇加热熔化，然后按比例把聚乙二醇、甲基丙烯酸甲脂、乙醇和蒸馏水混合，并搅拌成浓度均匀的处理液。
二、木材阻水防缩胀的处理工艺是：
把要处理的木材或实木制品直接放入密闭的真空加压处理罐中码好，开启真空泵，对处理罐抽真空至-0.09MPa，停留时间1小时；打开处理罐进液阀，加入本发明配制的阻水防缩胀处理液，使木材全部侵入处理液中，给处理罐加压至2.3MPa，并加热使处理液温度保持在25～30℃，浸渍处理5小时；处理罐降压，排出处理液，取出木件进行干燥，干燥温度由室温逐渐升至115℃，恒温30分钟后；再降温至100℃继续干燥，当干燥到木材含水率为12％以内，完成木材处理过程。

Claims (7)

1、一种木材阻水防缩胀的处理方法，其特征在于：木材阻水防缩胀的处理方法分两个步骤：
一、阻水处理液原料的选用及配制：
选用的阻水防缩胀处理液成分为脂肪族二元醇或其聚合物、烷基丙烯酸脂、乙醇和蒸馏水，处理液的原料按下列配方比(重量％)配制：
脂肪族二元醇或其聚合物    10～70；
烷基丙烯酸脂              5～10；
乙醇                      5～10；
蒸馏水                    10～80；
二、木材阻水防缩胀的处理工艺
把要处理的木材及实木制品直接放入密闭的真空加压处理罐中码好，在压力范围-0.1～0.5MPa条件下，停留0～90分钟；打开处理罐进液阀，加入步骤一中配制的阻水防缩胀处理液，使木材全部浸入处理液中，给真空加压处理罐施压，压力范围为0～4.0MPa，并加热使处理液温度保持在25～90℃范围，对木材进行浸渍处理，浸渍处理1～220小时；降压，取出木材，对木材进行40～125℃干燥处理，当干燥到木材含水率为12％以内，完成木材处理过程。
2、根据权利要求1所述的一种木材阻水防缩胀的处理方法，其特征在于：处理液中脂肪族二元醇为OH-R1-OH，其中R1为含有2～4个C的烷基；脂肪族二元醇的聚合物作为原料使用时，其分子量范围为400～4000；处理液中烷基丙烯酸脂CH2＝CR2-COOR3，其中R2是H或伯烷基(-CH3)，R3是H或伯烷基(-CH3)或仲烷基(-CH2-)或叔烷基。
3、根据权利要求1或2所述的一种木材阻水防缩胀的处理方法，其特征在于：处理液的原料中烷基丙烯酸脂用异氰酸脂替代，异氰酸脂RNCO中的R是含有1～4个C的烷基。
4、根据权利要求1所述的一种木材阻水防缩胀的处理方法，其特征在于：在木材阻水防缩胀处理液的原料配方中，当脂肪族二元醇聚合物具体为聚乙二醇高分子化合物时，其木材阻水防缩胀处理液的原料按下列配方比(重量％)配制：
聚乙二醇                 10～70；
烷基丙烯酸脂             5～10；
乙醇                     5～10；
蒸馏水                   10～80。
5、根据权利要求1或4所述的一种木材阻水防缩胀的处理方法，其特征在于：木材阻水防缩胀处理液的原料按下列配方比(重量％)配制：
聚乙二醇                 50；
甲基丙烯酸甲脂           8；
乙醇                     10；
蒸馏水                   32。
6、根据权利要求5所述的一种木材阻水防缩胀的处理方法，其特征在于：
配制处理液时，先把聚乙二醇加热熔化，然后按比例把聚乙二醇、甲基丙烯酸甲脂、乙醇和蒸馏水混合，并搅拌成浓度均匀的处理液。
7、根据权利要求1所述的一种木材阻水防缩胀的处理方法，其特征在于：
木材阻水防缩胀的处理工艺是：把要处理的木材或实木制品直接放入密闭的真空加压处理罐中码好，开启真空泵，对处理罐抽真空至-0.09MPa，停留时间1小时；打开处理罐进液阀，加入步骤一中配制的阻水防缩胀处理液，使木材全部侵入处理液中，给处理罐加压至2.3MPa，并加热使处理液温度保持在25～30℃，浸渍处理5小时；处理罐降压，排出处理液，取出木件进行干燥，干燥温度由室温逐渐升至115℃，恒温30分钟后；再降温至100℃继续干燥，当干燥到木材含水率为12％以内，完成木材处理过程。
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