CN106217534B - 一种木材防腐剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木材防腐剂及其制备方法。该防腐剂由魔芋原料的乙醇提取物为主要成分。制备方法如下：将魔芋原料粉碎、干燥；以乙醇溶液为溶剂对粉状的魔芋原料进行提取；过滤后，将滤液浓缩至固体状；将固体粉碎，以蒸馏水为溶剂，配成悬浮液，得到木材防腐剂。本发明的优点在于：与化学药剂相比，本发明充分利用现有的植物资源，开发与生物、环境和谐的绿色植物源防腐剂，提高农林产品加工剩余物的利用率，为魔芋的综合开发利用提供新的途径。

Description

一种木材防腐剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种防腐剂及其制备方法，尤其涉及一种植物原料木材防腐剂及其制备的方法。
背景技术
木材作为环境有友好型的生物材料，具有其他材料不可替代的优点，在经济社会的发展和人民的生活中发挥着非常重要的作用。但是，木材由于受到霉菌或腐朽菌的侵蚀从而影响其使用价值。木材防腐处理对于延长木材的使用年限、减少木材的消耗、保护有限的木材资源、保持木材良好的特性、促进林业的可持续发展具有重要意义。传统的木材防腐剂对人畜危害较大，且对环境污染较为严重，当前，市场上使用最多的防腐剂包括ACQ、铜唑以及CCA等，它们均包含一定对人体有危害的物质。
魔芋(Amorphophallus konjac)属多年生天南星科草本植物，喜弱光和散射光，怕强光辐射，主要分布在东半球热带、亚热带海拔250～2500米的山区，中国是其原产地之一。我国每年生产的魔芋精粉有数万吨，与此同时产生的大量的废弃物包括：魔芋飞粉、魔芋杆、魔芋皮等，它们不但没有被利用，如果储存、废弃不当，会污染土壤，影响农作物生长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种与生物、环境和谐的绿色植物源防腐剂及其制备方法，并为魔芋的综合开发利用提供新途径。
本发明所述的一种木材防腐剂是由魔芋原料的乙醇提取物为主要成分。魔芋原料包括魔芋及魔芋加工剩余物。魔芋加工剩余物包括魔芋皮、魔芋杆、魔芋飞粉。
本发明所述的木材防腐剂的制备方法是按下述步骤进行的：
1)将魔芋原料粉碎至1～5mm，在85℃～100℃下干燥至含水率为5％～15％；
2)将50～95％的乙醇溶液作为溶剂(料液配比为1∶100～5∶100)，对粉末状的魔芋原料进行提取；
3)采用常压过滤或真空抽滤进行过滤，滤除固体；
4)将滤液在旋转蒸发装置中浓缩，温度60℃～80℃，浓缩至固体状。乙醇由冷凝装置冷却后回收，循环使用；
5)将固体粉碎，以蒸馏水为溶剂，配成悬浮液。
本发明所述的粉末状魔芋原料提取方法包括水浴加热提取法、索氏提取法、微波提取法和超声波提取法。
本发明所述的水浴加热提取法是将粉末状的魔芋原料置于50％～95％的乙醇溶液中，放入50℃～80℃恒温水浴里水浴加热10～60min提取。
本发明所述的索氏提取法是将粉末状的魔芋原料置于索氏抽提器中，采用50％～95％的乙醇溶液提取，索氏抽提器的水浴温度为75℃～95℃，提取时间为2～4h。
本发明所述的微波提取法是将粉末状的魔芋原料置于50％～95％的乙醇溶液中，放置在微波处理装置中提取，微波提取时间为1～5分钟。
本发明所述的超声波提取法是将粉末状的魔芋原料置于50％～95％的乙醇溶液中，放置在超声波处理装置中提取。超声波频率为200～400Hz，处理时温度保持在50℃～80℃，处理时间为5～60min。
本发明的优点在于：以魔芋为主要原料，提取其中的生物成分制备与生物、环境和谐的绿色植物源防腐剂。同时提高农林产品加工剩余物的利用率，为魔芋的综合开发利用提供新的途径。该防腐剂可有效抑制霉菌，腐朽菌的生长。与化学防腐剂相比，不含有重金属离子，使用安全，不会对环境造成污染。本发明发的木材防腐剂对木材腐朽菌密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)、彩绒革盖菌(Coriolus versicolor)有抑制效果。
具体实施方式
实施例1
取适量的粉末状的魔芋原料在85℃下干燥至含水率为10％。将60％的乙醇溶液作为溶剂，料液质量配比为1∶100，将粉末状的魔芋原料置于60％的乙醇溶液中，放入50℃恒温水浴里水浴加热20min提取。采用常压过滤获得滤液。在75℃下采用旋转蒸发方法将提取物浓缩至固体状。乙醇由冷凝装置冷却后回收，循环使用。将固体提取物粉碎，以蒸馏水为溶剂，配成悬浮液即可。
实施例2
取适量的粉末状的魔芋原料在90℃下干燥至含水率为8％。将65％的乙醇溶液作为溶剂料液质量配比为2∶100，将粉末状的魔芋原料置于索氏提取装置中，用65％的乙醇溶液提取，索氏提取装置的水浴温度为75℃～95℃，提取时间为2h。采用真空抽滤获得滤液。在60℃下采用旋转蒸发方法将提取物浓缩至固体状。乙醇由冷凝装置冷却后回收，循环使用。将固体提取物粉碎，以蒸馏水为溶剂，配成悬浮液即可。
实施例3
取适量的粉末状的魔芋原料在95℃下干燥至含水率为6％。将70％的乙醇溶液作为溶剂，料液质量配比为3∶100，将粉末状的魔芋原料置于70％的乙醇溶液中，放置在微波处理装置中微波处理3分钟。采用常压过滤获得滤液。在80℃下采用旋转蒸发方法将提取物浓缩至固体状。乙醇由冷凝装置冷却后回收，循环使用。将固体提取物粉碎，以蒸馏水为溶剂，配成悬浮液即可。
实施例4
取适量的粉末状的魔芋原料在100℃下干燥至含水率为5％。将80％的乙醇溶液作为溶剂，料液质量配比为4∶100，将粉末状的魔芋原料置于80％的乙醇溶液中，放置在超声波处理装置中提取。超声波频率为200Hz，处理时温度保持在50℃，处理时间为50min。之后采用真空抽滤获得滤液。在65℃下采用旋转蒸发方法将提取物浓缩至固体状。乙醇由冷凝装置冷却后回收，循环使用。将固体提取物粉碎，以蒸馏水为溶剂，配成悬浮液即可。
本发明的性能试验说明：
试验方法：采用实施例4得到的木材防腐剂，以密粘褶菌(Gloeophyllumtrabeum)、彩绒革盖菌(Coriolus versicolor)为试验菌种，毛白杨(Populus tomentosa)为试材，采用LY/T1283-2011《木材防腐剂对腐朽菌毒性实验室试验方法》的方法进行试验，结果见表1所示，对照为未用防腐剂处理的式样。试验结果表明，本发明防腐剂提高毛白杨木材的耐腐性。当防腐剂浓度达到2.4％时，防腐处理毛白杨木材达到耐腐等级。
表1 防腐剂的耐腐性试验结果

Claims (11)

1.一种木材防腐剂，其特征在于，该木材防腐剂由魔芋原料的乙醇提取物为主要成分，该木材防腐剂的制备方法如下：
1)将魔芋原料粉碎至粒径为1～5mm，在85℃～100℃下干燥至含水率为5％～15％；
2)将50～95％的乙醇溶液作为溶剂，料液质量配比为1∶100～5∶100，对粉末状的魔芋原料进行提取；
3)采用常压过滤或真空抽滤进行过滤，滤除固体；
4)将滤液在旋转蒸发装置中浓缩，温度60℃～80℃，浓缩至固体状，乙醇由冷凝装置冷却后回收，循环使用；
5)将固体粉碎，以蒸馏水为溶剂，配成悬浮液，得到木材防腐剂。
2.根据权利要求1所述的木材防腐剂，其特征在于，该木材防腐剂的魔芋原料包括魔芋及魔芋加工剩余物。
3.根据权利要求2所述的木材防腐剂，其特征在于，该魔芋加工剩余物包括魔芋皮，魔芋杆，魔芋飞粉。
4.一种木材防腐剂的制备方法，其特征在于，该木材防腐剂由魔芋原料的乙醇提取物为主要成分，该木材防腐剂的制备方法如下：
1)将魔芋原料粉碎至粒径为1～5mm，在85℃～100℃下干燥至含水率为5％～15％；
2)将50～95％的乙醇溶液作为溶剂，料液质量配比为1∶100～5∶100，对粉末状的魔芋原料进行提取；
3)采用常压过滤或真空抽滤进行过滤，滤除固体；
4)将滤液在旋转蒸发装置中浓缩，温度60℃～80℃，浓缩至固体状，乙醇由冷凝装置冷却后回收，循环使用；
5)将固体粉碎，以蒸馏水为溶剂，配成悬浮液，得到木材防腐剂。
5.根据权利要求4所述的木材防腐剂的制备方法，其特征在于，所述的魔芋原料包括魔芋及魔芋加工剩余物。
6.根据权利要求5的木材防腐剂的制备方法，其特征在于，该魔芋加工剩余物包括魔芋皮，魔芋杆，魔芋飞粉。
7.根据权利要求4所述的木材防腐剂的制备方法，其特征在于，所述的魔芋原料提取方法包括水浴加热提取法、索氏提取法、微波提取法和超声波提取法。
8.根据权利要求7所述的木材防腐剂的制备方法，其特征在于，所述的水浴加热提取法是将粉末状的魔芋原料置于50％～95％的乙醇溶液中，放入50℃～80℃恒温水浴里水浴加热10～60min提取。
9.根据权利要求7所述的木材防腐剂的制备方法，其特征在于，所述的索氏提取法是将粉末状的魔芋原料置于索氏提取装置中，采用50％～95％的乙醇溶液提取，索氏提取装置的水浴温度为75℃～95℃，提取时间为2～4h。
10.根据权利要求7所述的木材防腐剂的制备方法，其特征在于，所述的微波提取法是将粉末状的魔芋原料置于50％～95％的乙醇溶液中，放置在微波处理装置中提取，微波提取时间为1～5分钟。
11.根据权利要求7所述的木材防腐剂的制备方法，其特征在于，所述的超声波提取法是将粉末状的魔芋原料置于50％～95％的乙醇溶液中，放置在超声波处理装置中提取，超声波频率为200～400Hz，处理时温度保持在50℃～80℃，处理时间为5～60min。
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