CN104858953A - 一种人工林木材的改性处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人工林木材的改性处理方法，包括预选、干燥和微波处理步骤；改性剂配备步骤；制备改性溶液步骤；真空浸渍与后干燥步骤。本发明的有益效果是，本发明采用微波处理改善了人工林木材的渗透性，提高了改性处理效果，而且经过处理后的木材兼具有阻燃、抑烟、防腐、防蛀、防色变和抗流失性好等优点，同时还明显提升了表面硬度、耐磨性、抗冲击强度、防水性等，因而极好地提升了人工林木材的应用效果和应用领域，具有很高的实用价值和推广前景。

Description

一种人工林木材的改性处理方法
技术领域
本发明涉及木材处理技术领域，具体地说是一种人工林木材的改性处理方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展和人们生活水平的不断进步，木材基于健康、绿色、无污染、可再生等特点，受到人们的青睐；但是，人们对森林资源的掠夺性开发使得森林面积的大幅度逐年缩小，木材资源、尤其是优质木材资源日益紧缺，木材加工工业原料结构已经从原有的以天然林为主转为以人工林、次生林、小径材等为主。但是人工林的材性较差，质软，易干缩湿胀，尺寸稳定性差等，这些将大大限制了人工林木的使用效果和应用领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性效果好、成本低和操作方便的一种人工林木材的改性处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种人工林木材的改性处理方法，包括以下步骤：
（1）、预处理：选用人工林木材进行去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率不高于25%，然后微波处理10～30min；
（2）、改性剂配备：在搅拌器中加入水75～100质量份、纳米碳酸钙20～25质量份、纳米二氧化硅10～15质量份，再加入表面活性剂0.3～1质量份，在超声波振荡和转速不低于6000r/min的高速搅拌下，处理20～50min，然后加入硼酸锌10～15质量份、钼酸铵2～8质量份、百菌清8～12质量份、四水八硼酸钠5～10质量份、双辛基二甲基氯化铵2～5质量份，使一起搅拌均匀，制得复合型木材改性剂；
（3）、制备改性溶液：将步骤（2）制得的复合型木材改性剂加入真空加压装置，并加入配制成质量浓度为5wt%～15wt%改性溶液；
（4）、将步骤（1）得到的人工林木材置于步骤（3）制备的改性溶液中进行真空浸渍处理，真空度0.08～0.1MPa，保持时间30～60min，然后加压至0.3～0.6MPa，保持时间30～90min，然后取出木材水洗，风干至表面无明显水迹残留，移至干燥室进行干燥至当地平衡含水量，即得。
步骤（1）所述人工林木材包括杉木、松木、杨木、轻木中的一种或几种。
步骤（2）所述纳米碳酸钙为粒径在1～100nm的轻质碳酸钙纳米粒子。
步骤（2）所述纳米二氧化硅为粒径在20～40nm的气相二氧化硅纳米粒子。
步骤（2）所述表面活性剂为二乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酰胺中的一种。
本发明的有益效果是，本发明采用微波处理改善了人工林木材的渗透性，提高了改性处理效果，而且经过处理后的木材兼具有阻燃、抑烟、防腐、防蛀、防色变和抗流失性好等优点，同时还明显提升了表面硬度、耐磨性、抗冲击强度、防水性等，因而极好地提升了人工林木材的应用效果和应用领域，具有很高的实用价值和推广前景。
具体实施方式
下面结合具体的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种人工林木材的改性处理方法，包括以下步骤：
（1）、预处理：将选用的杉木进行去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率不高于25%，然后微波处理10～30min；
（2）、改性剂配备：在搅拌器中加入水100质量份、纳米碳酸钙25质量份、纳米二氧化硅15质量份，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚1质量份，在超声波振荡和转速不低于6000r/min的高速搅拌下，处理20～50min，然后加入硼酸锌15质量份、钼酸铵8质量份、百菌清12质量份、四水八硼酸钠10质量份、双辛基二甲基氯化铵5质量份，使一起搅拌均匀，制得复合型木材改性剂，其中，所述纳米碳酸钙为粒径在1～100nm的轻质碳酸钙纳米粒子，所述纳米二氧化硅为粒径在20～40nm的气相二氧化硅纳米粒子；
（3）、制备改性溶液：将步骤（2）制得的复合型木材改性剂加入真空加压装置，并加入配制成质量浓度为5wt%～15wt%改性溶液；
（4）、将步骤（1）得到的人工林木材置于步骤（3）制备的改性溶液中进行真空浸渍处理，真空度0.08～0.1MPa，保持时间30～60min，然后加压至0.3～0.6MPa，保持时间30～90min，然后取出木材水洗，风干至表面无明显水迹残留，移至干燥室进行干燥至当地平衡含水量，即得。
实施例2：
一种人工林木材的改性处理方法，包括以下步骤：
（1）、预处理：将选用的杨木进行去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率不高于25%，然后微波处理10～30min；
（2）、改性剂配备：在搅拌器中加入水75质量份、纳米碳酸钙20质量份、纳米二氧化硅10质量份，再加入表面活性剂0.3质量份，在超声波振荡和转速不低于6000r/min的高速搅拌下，处理20～50min，然后加入硼酸锌10质量份、钼酸铵2质量份、百菌清8质量份、四水八硼酸钠5质量份、双辛基二甲基氯化铵2质量份，使一起搅拌均匀，制得复合型木材改性剂，其中，所述纳米碳酸钙为粒径在1～100nm的轻质碳酸钙纳米粒子，所述纳米二氧化硅为粒径在20～40nm的气相二氧化硅纳米粒子；
（3）、制备改性溶液：将步骤（2）制得的复合型木材改性剂加入真空加压装置，并加入配制成质量浓度为5wt%～15wt%改性溶液；
（4）、将步骤（1）得到的人工林木材置于步骤（3）制备的改性溶液中进行真空浸渍处理，真空度0.08～0.1MPa，保持时间30～60min，然后加压至0.3～0.6MPa，保持时间30～90min，然后取出木材水洗，风干至表面无明显水迹残留，移至干燥室进行干燥至当地平衡含水量，即得。

Claims (5)

1.一种人工林木材的改性处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、预处理：选用人工林木材进行去皮、切锯剖成所需尺寸的规格后，在50℃～80℃的条件下干燥8～24h，控制木材的含水率不高于25%，然后微波处理10～30min；
（2）、改性剂配备：在搅拌器中加入水75～100质量份、纳米碳酸钙20～25质量份、纳米二氧化硅10～15质量份，再加入表面活性剂0.3～1质量份，在超声波振荡和转速不低于6000r/min的高速搅拌下，处理20～50min，然后加入硼酸锌10～15质量份、钼酸铵2～8质量份、百菌清8～12质量份、四水八硼酸钠5～10质量份、双辛基二甲基氯化铵2～5质量份，使一起搅拌均匀，制得复合型木材改性剂；
（3）、制备改性溶液：将步骤（2）制得的复合型木材改性剂加入真空加压装置，并加入配制成质量浓度为5wt%～15wt%改性溶液；
（4）、将步骤（1）得到的人工林木材置于步骤（3）制备的改性溶液中进行真空浸渍处理，真空度0.08～0.1MPa，保持时间30～60min，然后加压至0.3～0.6MPa，保持时间30～90min，然后取出木材水洗，风干至表面无明显水迹残留，移至干燥室进行干燥至当地平衡含水量，即得。
2.根据权利要求1所述的一种人工林木材的改性处理方法，其特征在于，步骤（1）所述人工林木材包括杉木、松木、杨木、轻木中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种人工林木材的改性处理方法，其特征在于，步骤（2）所述纳米碳酸钙为粒径在1～100nm的轻质碳酸钙纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的一种人工林木材的改性处理方法，其特征在于，步骤（2）所述纳米二氧化硅为粒径在20～40nm的气相二氧化硅纳米粒子。
5.根据权利要求1所述的一种人工林木材的改性处理方法，其特征在于，步骤（2）所述表面活性剂为二乙醇胺、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酰胺中的一种。
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