CN105729601A - 一种木材软化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉2～5份、有机膨润土1～4份、聚氧乙烯脂肪酸酯15～20份、烷基苯酚聚氧乙烯醚4～8份、十二烷基二甲基甜菜碱3～5份、十二烷基硫酸钠2～4份、硬脂酸锌1～5份、硬脂酸钙2～6份、氯化石蜡40～60份、聚甘油脂肪酸酯4～8份、聚二甲基硅氧烷2～4份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、去离子水100～120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

一种木材软化剂
技术领域
本发明涉及一种木材软化剂，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。
一种木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉2～5份、有机膨润土1～4份、聚氧乙烯脂肪酸酯15～20份、烷基苯酚聚氧乙烯醚4～8份、十二烷基二甲基甜菜碱3～5份、十二烷基硫酸钠2～4份、硬脂酸锌1～5份、硬脂酸钙2～6份、氯化石蜡40～60份、聚甘油脂肪酸酯4～8份、聚二甲基硅氧烷2～4份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、去离子水100～120份。
进一步，
一种木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉2～4份、有机膨润土1～3份、聚氧乙烯脂肪酸酯15～18份、烷基苯酚聚氧乙烯醚4～6份、十二烷基二甲基甜菜碱3～5份、十二烷基硫酸钠2～4份、硬脂酸锌1～3份、硬脂酸钙2～4份、氯化石蜡40～50份、聚甘油脂肪酸酯4～6份、聚二甲基硅氧烷2～4份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、去离子水100～110份。
更进一步，
一种木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉3份、有机膨润土2份、聚氧乙烯脂肪酸酯17份、烷基苯酚聚氧乙烯醚6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3份、乙二胺四乙酸二钠2份、去离子水110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；烷基苯酚聚氧乙烯醚、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。
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、有机膨润土和乙二胺四乙酸二钠相互作用下，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，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2份、聚氧乙烯脂肪酸酯17份、烷基苯酚聚氧乙烯醚6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3份、乙二胺四乙酸二钠2份、去离子水110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1份、聚氧乙烯脂肪酸酯15份、烷基苯酚聚氧乙烯醚4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1份、硬脂酸钙2份、氯化石蜡40份、聚甘油脂肪酸酯4份、聚二甲基硅氧烷2份、乙二胺四乙酸二钠1份、去离子水100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；
一种木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉5份、有机膨润土4份、聚氧乙烯脂肪酸酯20份、烷基苯酚聚氧乙烯醚8份、十二烷基二甲基甜菜碱5份、十二烷基硫酸钠4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4份、乙二胺四乙酸二钠2份、去离子水120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；
一种木材软化剂，由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉4份、有机膨润土3份、聚氧乙烯脂肪酸酯18份、烷基苯酚聚氧乙烯醚6份、十二烷基二甲基甜菜碱5份、十二烷基硫酸钠4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4份、乙二胺四乙酸二钠2份、去离子水110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2～5份、有机膨润土1～4份、聚氧乙烯脂肪酸酯15～20份、烷基苯酚聚氧乙烯醚4～8份、十二烷基二甲基甜菜碱3～5份、十二烷基硫酸钠2～4份、硬脂酸锌1～5份、硬脂酸钙2～6份、氯化石蜡40～60份、聚甘油脂肪酸酯4～8份、聚二甲基硅氧烷2～4份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、去离子水100～120份。
2.根据权利要求1所述的木材软化剂，其特征在于：由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉2～4份、有机膨润土1～3份、聚氧乙烯脂肪酸酯15～18份、烷基苯酚聚氧乙烯醚4～6份、十二烷基二甲基甜菜碱3～5份、十二烷基硫酸钠2～4份、硬脂酸锌1～3份、硬脂酸钙2～4份、氯化石蜡40～50份、聚甘油脂肪酸酯4～6份、聚二甲基硅氧烷2～4份、乙二胺四乙酸二钠1～2份、去离子水100～110份。
3.根据权利要求1所述的木材软化剂，其特征在于：由以下重量份配比的各组分制成：滑石粉3份、有机膨润土2份、聚氧乙烯脂肪酸酯17份、烷基苯酚聚氧乙烯醚6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3份、乙二胺四乙酸二钠2份、去离子水110份。
4.根据权利要求1所述的木材软化剂，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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