CN100515702C - 一种木材保护处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种木材保护处理方法，属于防腐、防霉、防虫处理方法技术领域。其特征在于包括：生物质气化焦油中加入NaOH或KOH，搅拌混合反应1-2小时制得A液；将喜树的叶子和果实粉碎到50-200目，与喜树原料重量5-20倍、浓度0.1-0.4%的NaOH或KOH水溶液混合，搅拌均匀，使用超声波细胞破碎，反应4-8小时，浆液过滤浓缩制得B液；待处理木材用稀释20-100倍后的A液或B液进行浸渍处理；经上述浸渍处理的木材再使用浓度1-10%的酸液进行酸化浸渍处理。上述一种木材保护处理方法，具有防腐、防霉、防虫作用，不含对人畜有害的重金属，对人安全，不污染环境，且制造成本低。
Description
技术领域
本发明属于防腐、防霉、防虫处理方法技术领域，具体为一种木材保护处理方法。
背景技术
木材具有明显的生物特性，易被菌、虫侵袭，在使用时可根据不同的应用环境，选用合适的防腐、防霉剂和杀虫物质进行处理，可以有效地延缓木材的使用寿命，节省木材使用量，保护森林资源。我国目前经防腐处理后使用的木材很少，且大多使用的是对人类和环境危害大的化学药剂防腐，木材保护技术面临着新的机遇和挑战，开发低毒、高效、不污染环境、具有选择性和经济的木材防腐剂是这一行业所急需解决的关键问题。具有天然防腐性能的植物化学成分提取和开发的生物防腐是2 1世纪木材防腐剂的重要特点，但有效成分的确定和大量提取的成本是这类防腐剂能否工业化生产面临的主要问题。
生物质气化焦油是由植物材料及其加工剩余物热解后收集得到的气体在常温下冷凝成的黑褐色油状物质，主要有竹焦油、木焦油和草焦油，竹焦油是竹材加工剩余物经高温热解而得到的副产物，木焦油是木材加工剩余物和果壳经高温热解而得到的副产物，草焦油是指草本植物、农作物秸杆和农作物谷壳经高温热解而得到的副产物。在竹材、木材和秸杆加工成相应的竹炭、木炭和草炭的过程中，由于采用现代化的机器进行高效生产，在生产过程中产生的副产物-焦油，一直没有找到其用途而成为废物，又难于进行环保处理，所以成为现代化生产炭的技术难题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种具有防腐、防霉、防虫作用的木材保护处理方法的技术方案，不含对人畜有害的重金属，对人安全，不污染环境，且制造成本低。
所述的一种木材保护处理方法，其特征在于包括：
1)生物质气化焦油中加入NaOH或KOH，搅拌混合，反应1-2小时，反应混合物加水稀释制得A液，反应原料和水的重量比为：生物质气化焦油∶NaOH∶H2O为1∶0.1-0.2∶0.1-0.3，生物质气化焦油∶KOH∶H2O为1∶0.2-0.3∶0.2-0.4，所述的生物质气化焦油为竹焦油、木焦油或草焦油；
2)将喜树的叶子和果实，用粉碎机粉碎到50-200目，与喜树原料重量5-20倍、浓度0.1-0.4％的NaOH或KOH水溶液混合，搅拌均匀，使用超声波细胞破碎，反应4-8小时，制得浆液，浆液过滤后滤液经减压蒸馏浓缩至原始滤液重量的10-20％，制得B液；
3)待处理木材用稀释20-100倍后的A液或B液进行浸渍处理，处理时间为：2-8小时，优选3-5小时；
4)经上述浸渍处理的木材再使用浓度1-10％的酸液进行酸化浸渍处理，处理时间为2-8小时，优选3-5小时，所述的酸液为盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、竹醋液、木醋液、硼酸、酒石酸或柠檬酸的稀释液。
所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤3)中使用等量A液和B液的混合液加水稀释20-100倍后对木材进行浸渍处理。
所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤2)中喜树的叶子和果实粉碎后与喜树原料重量8-20倍的NaOH或KOH水溶液混合。
所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤2)中浆液过滤后滤液经减压蒸馏浓缩至原始滤液重量的14-16％。
所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤3)中A液或B液稀释20-80倍。
所述的一种木材保护处理方法，其特征在于木材浸渍处理和酸化浸渍处理的温度为15-50℃、压力为0.2-1.1个大气压。
所述的一种木材保护处理方法，其特征在于木材浸渍处理和酸化浸渍处理的温度为20-40℃、压力为0.5-1.0个大气压。
木材保护原理如下所述：
1)不溶解于水的生物质气化焦油与NaOH或KOH反应，生成溶解于水的焦油钠或焦油钾，即反应混合物A液。不溶解于水的喜树碱与NaOH或KOH反应，喜树碱E环α-羟基内酯结构是其在室温时遇碱即可打开内酯环，生成溶解于水的喜树碱钠盐或喜树碱钾盐，即反应混合物B液。
2)待处理木材用稀释后的A液或B液进行浸渍处理，溶解于水的A液或B液渗透到木材中；经上述浸渍处理的木材再使用酸液进行酸化浸渍处理，渗透到木材中的A液遇酸还原得到不溶解于水的焦油，渗透到木材中的B液遇酸重新闭内酯环而还原得到不溶解于水的喜树碱。还利用了天然竹醋液、木醋液中未知的防腐成分，且硼酸经过反应后生成的硼酸钠盐本身也是很好的防腐剂。不溶解于水的焦油和喜树碱对木材具有保护作用，使其不易被菌、虫侵袭，也不易腐烂，可以有效延缓木材的使用寿命，节省木材使用量，保护森林资源。
上述一种木材保护处理方法，通过化学反应制成完全溶解于水的木材保护剂，解决了生物质气化焦油和喜树碱不溶解于水的难题，该木材保护剂来源于天然物质，不含砷、铬等对人畜有害的重金属，对人安全，也有利于保护生态环境，且制造成本低；该木材保护剂是水溶性的混合物，能很快渗透到木材内部，再经过酸液处理时，酸本身也能快速渗透到木材内部，并在木材内部进行化学反应，在木材内部生成的不溶于水的原焦油和喜树碱，解决了有效成分的抗流失性难题而具有长效性。
本申请文件中百分含量均为纯物质的重量百分含量。
具体实施方式
现结合本发明的实施例，进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
向500L反应釜内投入50kg水，再慢慢投入32kg氢氧化钠，搅拌到完全溶解，再慢慢加入200kg竹焦油，搅拌反应1小时，制得A液；
用水稀释A液100倍，在温度20℃，压力0.5个大气压条件下，处理木材2小时，经上述浸渍处理的木材再使用1％的稀盐酸在相同温度和压力条件下进行酸化浸渍处理，处理时间为2小时。
实施例2
向500L反应釜内投入400kg浓度为0.2％的NaOH水溶液，加入40kg粉碎到100目的喜树果粉，搅拌反应4小时，浆液过滤后滤液经减压蒸馏(0.2个大气压，加热到80℃)浓缩到50kg，制得B液；
用水稀释B液80倍，在温度20℃，压力1个大气压条件下，处理木材3小时，经上述浸渍处理的木材再使用5％醋酸水溶液在相同温度和压力条件下进行酸化浸渍处理，处理时间为3小时。
实施例3
向500L反应釜内投入175kg草焦油，再慢慢投入34kg氢氧化钠，搅拌反应1.5小时，慢慢加入45kg水，搅拌均匀，制得A液；
向500L反应釜内投入400kg浓度为0.2％的NaOH水溶液，加入40kg粉碎到100目的喜树果粉，搅拌反应4小时，浆液过滤后滤液经减压蒸馏(0.2个大气压，加热到80℃)浓缩到50kg，制得B液；
用水稀释A液和B液的混合液(A∶B＝1∶1)100倍，在温度25℃，压力1个大气压条件下，处理木材3小时，经上述浸渍处理的木材再使用5％竹醋液在相同温度和压力条件下进行酸化浸渍处理，处理时间为3小时。
实施例4
向500L反应釜内投入50kg水，再慢慢投入52kg氢氧化钾，搅拌到完全溶解，再慢慢加入200kg木焦油，搅拌反应2小时，制得A液；
用水稀释A液30倍，在温度35℃，压力1个大气压条件下，处理木材3小时，经上述浸渍处理的木材再使用10％木醋液在相同温度和压力条件下进行酸化浸渍处理，处理时间为3小时。
实施例5
向500L反应釜内投入400kg浓度为0.3％的KOH水溶液，加入25kg粉碎到200目的喜树叶粉，搅拌反应5小时，浆液过滤后滤液经减压蒸馏(0.2个大气压，加热到80℃)浓缩到50kg，制得B液；
用水稀释B液60倍，在温度40℃，压力1个大气压条件下，处理木材5小时，经上述浸渍处理的木材再使用5％硼酸在相同温度和压力条件下进行酸化浸渍处理，处理时间为5小时。
实施例6
向500L反应釜内投入100kg水，再慢慢投入55kg氢氧化钾，搅拌到完全溶解，再慢慢加入200kg竹焦油，搅拌反应2小时，制得A液；
向500L反应釜内投入600kg浓度为0.3％的氢氧化钠水溶液，加入40kg粉碎到150目的喜树果粉，搅拌反应8小时，浆液过滤后滤液经减压蒸馏(0.2个大气压，加热到80℃)浓缩到80kg，制得B液；
用水稀释A液和B液的混合液(A∶B＝1∶1)50倍，在温度50℃，压力1.1个大气压条件下，处理木材3小时，经上述浸渍处理的木材再使用7％柠檬酸在相同温度和压力条件下进行酸化浸渍处理，处理时间为3小时。
以下通过试验说明其防治效果：
防霉防腐防蓝变防白蚁效果表
上述试验数据表明：该制剂对蓝变菌、黑曲霉、青霉、绿色木霉、白腐菌、褐腐菌、软腐菌、白蚁的防治效果好。
Claims (9)
1、一种木材保护处理方法，其特征在于包括：
1)生物质气化焦油中加入NaOH或KOH，搅拌混合，反应1-2小时，反应混合物加水稀释制得A液，反应原料和水的重量比为：生物质气化焦油∶NaOH∶H2O为1∶0.1-0.2∶0.1-0.3，生物质气化焦油∶KOH∶H2O为1∶0.2-0.3∶0.2-0.4，所述的生物质气化焦油为竹焦油、木焦油或草焦油；
2)将喜树的叶子和果实，用粉碎机粉碎到50-200目，与喜树原料重量5-20倍、浓度0.1-0.4％的NaOH或KOH水溶液混合，搅拌均匀，使用超声波细胞破碎，反应4-8小时，制得浆液，浆液过滤后滤液经减压蒸馏浓缩至原始滤液重量的10-20％，制得B液；
3)待处理木材用稀释20-100倍后的A液或B液进行浸渍处理，处理时间为：2-8小时；
4)经上述浸渍处理的木材再使用浓度1-10％的酸液进行酸化浸渍处理，处理时间为2-8小时，所述的酸液为盐酸、硫酸、硝酸、醋酸、竹醋液、木醋液、硼酸、酒石酸或柠檬酸的稀释液。
2、如权利要求1所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤3)中使用等量A液和B液的混合液加水稀释20-100倍后对木材进行浸渍处理。
3、如权利要求1所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤2)中喜树的叶子和果实粉碎后与喜树原料重量8-20倍的NaOH或KOH水溶液混合。
4、如权利要求1所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤2)中浆液过滤后滤液经减压蒸馏浓缩至原始滤液重量的14-16％。
5、如权利要求1所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤3)中A液或B液稀释20-80倍。
6、如权利要求1所述的一种木材保护处理方法，其特征在于木材浸渍处理和酸化浸渍处理的温度为15-50℃、压力为0.2-1.1个大气压。
7、如权利要求1所述的一种木材保护处理方法，其特征在于木材浸渍处理和酸化浸渍处理的温度为20-40℃、压力为0.5-1.0个大气压。
8、如权利要求1所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤3)中木材浸渍处理时间为3-5小时。
9、如权利要求1所述的一种木材保护处理方法，其特征在于步骤4)中木材酸化浸渍处理时间为3-5小时。
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