CN107825550A - 一种木材改性剂及其制备方法 - Google Patents

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    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/52Impregnating agents containing mixtures of inorganic and organic compounds

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Abstract

本发明公开了一种木材改性剂及其制备方法,属于木材改性剂技术领域。所述木材改性剂,由以下重量份数的原料制成:甲醛5‑15份、丙烯酸甲酯10‑20份、烷基聚葡糖苷4‑8份、没食子酸8‑12份、氯化锌2‑6份、十二烷基苯磺酸钠2‑4份、尿素20‑40份、水300‑400份和乳化剂1‑5份。本发明还公开了上述木材改性剂的制备方法。本发明的木材改性剂粘度低、水溶性好、储存稳定性好、甲醛释放量低,适用于各种树种的改性,经济价值较高。

Description

一种木材改性剂及其制备方法
技术领域
本发明属于木材改性剂技术领域,具体地说,是指一种木材改性剂及其制备方法。
背景技术
木材是当今社会公认的四大建材中唯一可再生的建材资源,它几乎出现在各行各业中。随着人类文明的发展,无论是造纸业、家具业、包装业、汽车行业等等各种行业都离不开木制品的身影。木材的消耗量越来越大,我国也由一个森林储量大国变成了一个木材进口大国,而且国内木材需求缺口日益增大。为了缓解这种供需矛盾,国家提出了速生丰产林建设的计划,但是随着速生丰产林面积的增加,国内木材缺口应该缩小,但是经过调查发现效果并没有像预想的那么凑效,究其原因主要是因为速生林的材质不理想,易发生变形、密度低,而且硬度不高,只能使用在一些对材质要求较低的行业。所以只有将速生材进行优化,提高其性能,这样才能缓解目前的供需难题。
目前,木材改性的改性液种类很多、改性的方法也很多。改性液类型包括不饱和烯烃类单体,预聚体、脲醛树脂、酚醛树脂、糖醇树脂、间苯二酚树脂、乙酰剂等;但这些改性液大多存在改性单一、污染环境、工序复杂、造成改性后药剂流失等缺点,因此,研发一种既能改善木材性能,又能有效地使用木材,延长木材的使用寿命,将低档木材变高档化应用的木材改性液,将具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的之一,是提供一种木材改性剂。本发明的木材改性剂粘度低、水溶性好、储存稳定性好、甲醛释放量低,适用于各种树种的改性,经济价值较高。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种木材改性剂,由以下重量份数的原料制成:甲醛5-15份、丙烯酸甲酯10-20份、烷基聚葡糖苷4-8份、没食子酸8-12份、氯化锌2-6份、十二烷基苯磺酸钠2-4份、尿素20-40份、水300-400份和乳化剂1-5份。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,由以下重量份数的原料制成:甲醛10份、丙烯酸甲酯15份、烷基聚葡糖苷6份、没食子酸10份、氯化锌4份、十二烷基苯磺酸钠3份、尿素30份、水350份和乳化剂3份。
更进一步,所述甲醛为质量浓度为37%的甲醛水溶液。
更进一步,所述乳化剂为硬脂酸、三乙醇胺、吐温-60、吐温-80、Span-60、Span-80中的一种或多种的组合。
本发明的目的之二,是提供上述木材改性剂的制备方法。本发明的制备方法简单、成本低、市场前景广阔,适于工业化生产。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种木材改性剂的制备方法,包括如下工艺步骤:
(4)称取以下重量份数的原料:甲醛5-15份、丙烯酸甲酯10-20份、烷基聚葡糖苷4-8份、没食子酸8-12份、氯化锌2-6份、十二烷基苯磺酸钠2-4份、尿素20-40份、水300-400份和乳化剂1-5份;
(5)将甲醛、丙烯酸甲酯、烷基聚葡糖苷混合搅拌均匀;
(6)将没食子酸、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、尿素、水和乳化剂混合后,加热至30-48℃,搅拌至物料完全溶解分散后,再与步骤(2)所得物料混合,搅拌均匀,即得所述木材改性剂。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,步骤(1)所述原料的重量份数为:甲醛10份、丙烯酸甲酯15份、烷基聚葡糖苷6份、没食子酸10份、氯化锌4份、十二烷基苯磺酸钠3份、尿素30份、水350份和乳化剂3份。
进一步,步骤(3)所述搅拌的速度为1000-2000转/mi n,时间为1-2h。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的木材改性剂粘度低、水溶性好、储存稳定性好、甲醛释放量低,适用于各种树种的改性,经济价值较高。
(2)本发明的制备方法简单、成本低、市场前景广阔,适于工业化生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1:
本实施例的木材改性剂,由以下重量的原料制成:37%的甲醛水溶液5kg、丙烯酸甲酯20kg、烷基聚葡糖苷4kg、没食子酸12kg、氯化锌2kg、十二烷基苯磺酸钠4kg、尿素20kg、水400kg和硬脂酸1kg。
上述木材改性剂的制备方法,包括如下工艺步骤:
(1)称取以下重量的原料:37%的甲醛水溶液5kg、丙烯酸甲酯20kg、烷基聚葡糖苷4kg、没食子酸12kg、氯化锌2kg、十二烷基苯磺酸钠4kg、尿素20kg、水400kg和硬脂酸1kg;
(2)将37%的甲醛水溶液、丙烯酸甲酯、烷基聚葡糖苷混合搅拌均匀;
(3)将没食子酸、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、尿素、水和硬脂酸混合后,加热至30℃,搅拌至物料完全溶解分散后,再与步骤(2)所得物料混合,1000转/mi n,搅拌2h,即得所述木材改性剂。
实施例2:
本实施例的木材改性剂,由以下重量的原料制成:37%的甲醛水溶液10kg、丙烯酸甲酯15kg、烷基聚葡糖苷6kg、没食子酸10kg、氯化锌4kg、十二烷基苯磺酸钠3kg、尿素30kg、水350kg和三乙醇胺3kg。
上述木材改性剂的制备方法,包括如下工艺步骤:
(4)称取以下重量的原料:37%的甲醛水溶液10kg、丙烯酸甲酯15kg、烷基聚葡糖苷6kg、没食子酸10kg、氯化锌4kg、十二烷基苯磺酸钠3kg、尿素30kg、水350kg和三乙醇胺3kg;
(5)将37%的甲醛水溶液、丙烯酸甲酯、烷基聚葡糖苷混合搅拌均匀;
(6)将没食子酸、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、尿素、水和硬脂酸混合后,加热至39℃,搅拌至物料完全溶解分散后,再与步骤(2)所得物料混合,1500转/mi n,搅拌1.5h,即得所述木材改性剂。
实施例3:
本实施例的木材改性剂,由以下重量的原料制成:37%的甲醛水溶液15kg、丙烯酸甲酯10kg、烷基聚葡糖苷8kg、没食子酸8kg、氯化锌6kg、十二烷基苯磺酸钠2kg、尿素40kg、水300kg和吐温-605kg。
上述木材改性剂的制备方法,包括如下工艺步骤:
(1)称取以下重量的原料:37%的甲醛水溶液15kg、丙烯酸甲酯10kg、烷基聚葡糖苷8kg、没食子酸8kg、氯化锌6kg、十二烷基苯磺酸钠2kg、尿素40kg、水300kg和吐温-605kg;
(2)将37%的甲醛水溶液、丙烯酸甲酯、烷基聚葡糖苷混合搅拌均匀;
(3)将没食子酸、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、尿素、水和硬脂酸混合后,加热至48℃,搅拌至物料完全溶解分散后,再与步骤(2)所得物料混合,2000转/mi n,搅拌1h,即得所述木材改性剂。
将实施例1-3所得木材改性剂用于杨木改性。采用真空加压的方式,真空度-0.1MPa,真空时间40mi n,加压使用的压力0.8MPa,加压时间100mi n,将杨木分别浸泡在实施例1-3所得木材改性剂中,干燥后,即得改性杨木。
通过本发明木材改性液处理的杨木改性材,最终增重率在50~110%,密度提高50~100%,氧指数提高30~80%。尺寸稳定性提高38~50%,表面硬度提高50~120%,吸水率下降80~160%,静曲强度提高90~160%,静曲弹性模量提高60~140%,甲醛释放量≤1.0mg/L,达到E1级要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种木材改性剂,其特征在于,由以下重量份数的原料制成:甲醛5-15份、丙烯酸甲酯10-20份、烷基聚葡糖苷4-8份、没食子酸8-12份、氯化锌2-6份、十二烷基苯磺酸钠2-4份、尿素20-40份、水300-400份和乳化剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种木材改性剂,其特征在于,由以下重量份数的原料制成:甲醛10份、丙烯酸甲酯15份、烷基聚葡糖苷6份、没食子酸10份、氯化锌4份、十二烷基苯磺酸钠3份、尿素30份、水350份和乳化剂3份。
3.根据权利要求1或2所述的一种木材改性剂,其特征在于,所述甲醛为质量浓度为37%的甲醛水溶液。
4.根据权利要求1或2所述的一种木材改性剂,其特征在于,所述乳化剂为硬脂酸、三乙醇胺、吐温-60、吐温-80、Span-60、Span-80中的一种或多种的组合。
5.一种木材改性剂的制备方法,其特征在于,包括如下工艺步骤:
(1)称取以下重量份数的原料:甲醛5-15份、丙烯酸甲酯10-20份、烷基聚葡糖苷4-8份、没食子酸8-12份、氯化锌2-6份、十二烷基苯磺酸钠2-4份、尿素20-40份、水300-400份和乳化剂1-5份;
(2)将甲醛、丙烯酸甲酯、烷基聚葡糖苷混合搅拌均匀;
(3)将没食子酸、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、尿素、水和乳化剂混合后,加热至30-48℃,搅拌至物料完全溶解分散后,再与步骤(2)所得物料混合,搅拌均匀,即得所述木材改性剂。
6.根据权利要求5所述的一种木材改性剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述原料的重量份数为:甲醛10份、丙烯酸甲酯15份、烷基聚葡糖苷6份、没食子酸10份、氯化锌4份、十二烷基苯磺酸钠3份、尿素30份、水350份和乳化剂3份。
7.根据权利要求5所述的一种木材改性剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述搅拌的速度为1000-2000转/mi n,时间为1-2h。
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