CN107839045A - 一种桉木板材的改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桉木板材的改性方法,包括配制改性剂‑桉木板材浸渍‑干燥聚合改性,壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解,特别值得指出的是溶解后的溶液中含有氨基(NH2+),这些氨基通过结合负电子来抑制细菌,因此将含有壳聚糖成分的改性剂与桉木板材结合,能够有效提高板材的防腐性能,另外壳聚糖的一个显著特性是吸附能力,具备吸附和排泄重金属的能力,能净化环境,减少对人体的危害,本发明通过桉木板材的改性方法,将含有壳聚糖的改性剂与板材结合,能够大大改善板材的性能。
Description
技术领域
本发明涉及木材改性领域,特别是涉及一种桉木板材的改性方法。
背景技术
我国木材工业的主要原料已经转向人工速生林木材。虽然我国拥有世界面积最大的人工林,但人工林木材材质软、密度小、强度低、纹理颜色不美观,在环境中易变形开裂和菌腐虫害,这些缺陷致使其难以被用于生产高品质木质产品。
例如专利CN201510732296.0本发明公开了一种木材改性药液及利用其处理木材的方法,所述木材改性药液以质量百分比计由0.5~5%活化剂、5~50%低分子糖、0~3%催化剂、0~0.5%稳定剂、0.5~5%添加剂和水制成。所述木材改性处理的方法为:通过真空和加压条件,将木材改性药液注入木质材料中,在高温干燥条件下使改性剂中活性官能团与木材细胞壁羟基发生接枝反应,从而固定在木材细胞壁中。本发明所述活化剂为绿色环保药剂,活化剂活化低分子糖过程中或者自身分解成水和氧气,或者可以分离回收利用,不会对制成的木材改性剂和环境带来负面作用,有效解决了现有木材改性技术中存在的甲醛、苯酚、醋酸等小分子挥发物释放问题。
上述专利在并不能解决木料板材的菌腐的问题。
发明内容
一种桉木板材的改性方法,其工艺过程包括:
(1)配制改性剂:准确称取20.0-50.0g壳聚糖置于400mL2-5%醋酸溶液,搅拌溶解,加入40-80mL2%戊二醛,搅拌,50-55℃恒温1-2h得黄色透明壳聚糖水凝胶,室温放置48h得黄色透明壳聚糖水凝胶,在蒸馏水中加入壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂,边搅拌边加入酸碱缓冲剂,调节溶液pH值为6.5-7.2之间,使之形成均一溶液;
(2)桉木板材浸渍:采用传统的木材防腐处理使用的真空加压设备,将待改性处理的桉木板材浸透在步骤(1)改性溶液内溶液木材,控制真空度为-0.005~-0.001MPa,压力为1.2~3.0MPa,浸渍时间为12~24h,取出板材放在洁净水中浸泡,超声处理30~60min,再次放在改性溶液中真空浸泡,控制真空度为-0.003~-0.001MPa,压力为0.2~1.0MPa,浸泡时间3~6h;
(3)干燥聚合改性:将步骤(2)中得到处理桉木板材置于大气环境中自然干燥,直到含水率达到平衡,然后进一步脱水干燥聚合,在烘箱中进行脱水,设置温度梯度为:80-100℃,保温脱水3-5天,30-50℃,保温脱水12-24h即可。
优选的,所述步骤(1)中的其他添加剂包括增稠剂和稳定剂。
优选的,所述壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂的配重为,以1L蒸馏水为标准,壳聚糖水凝胶50-100mL、活化剂10-15g、催化剂8-12g和其他添加剂20-30g。
优选的,所述其他添加剂的配比为:50-70%增稠剂和20-50%稳定剂。
优选的,所述步骤(2)中采用满细胞法对桉木板材进行浸透。
优选的,所述步骤(3)桉木板材干燥改性完成后,在板材表面涂刷一层改性剂,进行补偿性表面加强。
有益效果:本发明提供了一种桉木板材的改性方法,包括配制改性剂-桉木板材浸渍-干燥聚合改性,壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解,特别值得指出的是溶解后的溶液中含有氨基(NH2+),这些氨基通过结合负电子来抑制细菌,因此将含有壳聚糖成分的改性剂与桉木板材结合,能够有效提高板材的防腐性能,另外壳聚糖的一个显著特性是吸附能力,具备吸附和排泄重金属的能力,能净化环境,减少对人体的危害,本发明通过桉木板材的改性方法,将含有壳聚糖的改性剂与板材结合,能够大大改善板材的性能,所述步骤(1)中的其他添加剂包括增稠剂和稳定剂,该助剂能够有效提升改性剂的稳定性,通过增稠剂能够提高改性剂在板材表面的粘附性能,所述壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂的配重为,以1L蒸馏水为标准,壳聚糖水凝胶50-100mL、活化剂10-15g、催化剂8-12g和其他添加剂20-30g,该成分能够配合壳聚糖达到对桉木板材改性的目的,所述其他添加剂的配比为:50-70%增稠剂和20-50%稳定剂,该助剂的配比能够达到对改性剂性质提升的目的,所述步骤(2)中采用满细胞法对桉木板材进行浸透,该方法能够促使改性剂与桉木板材更加充分的结合,所述步骤(3)桉木板材干燥改性完成后,在板材表面涂刷一层改性剂,进行补偿性表面加强,该工艺能够将桉木板材较为容易发生质变的表面进行强化处理,使得桉木板材的各项性能得到充分提高。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1:
一种桉木板材的改性方法,其工艺过程包括:
(1)配制改性剂:准确称取20.0g壳聚糖置于400mL2%醋酸溶液,搅拌溶解,加入40mL2%戊二醛,搅拌,50℃恒温1h得黄色透明壳聚糖水凝胶,室温放置48h得黄色透明壳聚糖水凝胶,在蒸馏水中加入壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂,以1L蒸馏水为标准,壳聚糖水凝胶50mL、活化剂10g、催化剂8g和其他添加剂20g,其他添加剂的配比为:50%增稠剂和50%稳定剂,边搅拌边加入酸碱缓冲剂,调节溶液pH值为6.5之间,使之形成均一溶液;
(2)桉木板材浸渍:采用传统的木材防腐处理使用的真空加压设备,采用满细胞法对桉木板材进行浸透,将待改性处理的桉木板材浸透在步骤(1)改性溶液内溶液木材,控制真空度为-0.005MPa,压力为1.2MPa,浸渍时间为124h,取出板材放在洁净水中浸泡,超声处理30min,再次放在改性溶液中真空浸泡,控制真空度为-0.003MPa,压力为0.2MPa,浸泡时间3h;
(3)干燥聚合改性:将步骤(2)中得到处理桉木板材置于大气环境中自然干燥,直到含水率达到平衡,然后进一步脱水干燥聚合,在烘箱中进行脱水,设置温度梯度为:80℃,保温脱水3天,30℃,保温脱水12h,桉木板材干燥改性完成后,在板材表面涂刷一层改性剂,进行补偿性表面加强即可。
实施例2:
一种桉木板材的改性方法,其工艺过程包括:
(1)配制改性剂:准确称取35.0g壳聚糖置于400mL3%醋酸溶液,搅拌溶解,加入60mL2%戊二醛,搅拌,52℃恒温1.5h得黄色透明壳聚糖水凝胶,室温放置48h得黄色透明壳聚糖水凝胶,在蒸馏水中加入壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂,以1L蒸馏水为标准,壳聚糖水凝胶80mL、活化剂12g、催化剂10g和其他添加剂25g,其他添加剂的配比为:60%增稠剂和40%稳定剂,边搅拌边加入酸碱缓冲剂,调节溶液pH值为6.8之间,使之形成均一溶液;
(2)桉木板材浸渍:采用传统的木材防腐处理使用的真空加压设备,采用满细胞法对桉木板材进行浸透,将待改性处理的桉木板材浸透在步骤(1)改性溶液内溶液木材,控制真空度为-0.003MPa,压力为1.8MPa,浸渍时间为18h,取出板材放在洁净水中浸泡,超声处理50min,再次放在改性溶液中真空浸泡,控制真空度为-0.002MPa,压力为0.8MPa,浸泡时间5h;
(3)干燥聚合改性:将步骤(2)中得到处理桉木板材置于大气环境中自然干燥,直到含水率达到平衡,然后进一步脱水干燥聚合,在烘箱中进行脱水,设置温度梯度为:90℃,保温脱水4天,45℃,保温脱水16h,桉木板材干燥改性完成后,在板材表面涂刷一层改性剂,进行补偿性表面加强即可。
实施例3:
一种桉木板材的改性方法,其工艺过程包括:
(1)配制改性剂:准确称取50.0g壳聚糖置于400mL5%醋酸溶液,搅拌溶解,加入80mL2%戊二醛,搅拌,55℃恒温2h得黄色透明壳聚糖水凝胶,室温放置48h得黄色透明壳聚糖水凝胶,在蒸馏水中加入壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂,以1L蒸馏水为标准,壳聚糖水凝胶100mL、活化剂15g、催化剂12g和其他添加剂30g,其他添加剂的配比为:70%增稠剂和30%稳定剂,边搅拌边加入酸碱缓冲剂,调节溶液pH值为7.2之间,使之形成均一溶液;
(2)桉木板材浸渍:采用传统的木材防腐处理使用的真空加压设备,采用满细胞法对桉木板材进行浸透,将待改性处理的桉木板材浸透在步骤(1)改性溶液内溶液木材,控制真空度为-0.001MPa,压力为3.0MPa,浸渍时间为24h,取出板材放在洁净水中浸泡,超声处理60min,再次放在改性溶液中真空浸泡,控制真空度为-0.001MPa,压力为1.0MPa,浸泡时间6h;
(3)干燥聚合改性:将步骤(2)中得到处理桉木板材置于大气环境中自然干燥,直到含水率达到平衡,然后进一步脱水干燥聚合,在烘箱中进行脱水,设置温度梯度为:100℃,保温脱水5天,50℃,保温脱水24h,桉木板材干燥改性完成后,在板材表面涂刷一层改性剂,进行补偿性表面加强即可。
抽取各实施例的样品进行检测分析,并与现有技术进行对照,得出如下数据:
根据上述表格数据可以得出,当实施实施例2参数时,本发明桉木板材的改性方法,其工艺参数为防腐性能可维持40年不腐朽,改性的稳定系数为0.09,重金属吸附率为67.2%,重金属排泄率为79.8%,而现有技术标准为防腐性能可维持30年不腐朽,改性的稳定系数为0.05,重金属吸附率为35.6%,重金属排泄率为32.5%,本发明桉木板材的改性方法制备的改性桉木板材,防腐性能更强,改性稳定性更好,重金属吸附和排泄能力更强,因此本发明具有显著的优越性。
本发明提供了一种桉木板材的改性方法,包括配制改性剂-桉木板材浸渍-干燥聚合改性,壳聚糖在弱酸溶剂中易于溶解,特别值得指出的是溶解后的溶液中含有氨基(NH2+),这些氨基通过结合负电子来抑制细菌,因此将含有壳聚糖成分的改性剂与桉木板材结合,能够有效提高板材的防腐性能,另外壳聚糖的一个显著特性是吸附能力,具备吸附和排泄重金属的能力,能净化环境,减少对人体的危害,本发明通过桉木板材的改性方法,将含有壳聚糖的改性剂与板材结合,能够大大改善板材的性能,所述步骤(1)中的其他添加剂包括增稠剂和稳定剂,该助剂能够有效提升改性剂的稳定性,通过增稠剂能够提高改性剂在板材表面的粘附性能,所述壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂的配重为,以1L蒸馏水为标准,壳聚糖水凝胶50-100mL、活化剂10-15g、催化剂8-12g和其他添加剂20-30g,该成分能够配合壳聚糖达到对桉木板材改性的目的,所述其他添加剂的配比为:50-70%增稠剂和20-50%稳定剂,该助剂的配比能够达到对改性剂性质提升的目的,所述步骤(2)中采用满细胞法对桉木板材进行浸透,该方法能够促使改性剂与桉木板材更加充分的结合,所述步骤(3)桉木板材干燥改性完成后,在板材表面涂刷一层改性剂,进行补偿性表面加强,该工艺能够将桉木板材较为容易发生质变的表面进行强化处理,使得桉木板材的各项性能得到充分提高。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种桉木板材的改性方法,其特征在于,其工艺过程包括:壳聚糖
(1)配制改性剂:准确称取20.0-50.0g壳聚糖置于400mL2-5%醋酸溶液,搅拌溶解,加入40-80mL2%戊二醛,搅拌,50-55℃恒温1-2h得黄色透明壳聚糖水凝胶,室温放置48h得黄色透明壳聚糖水凝胶,在蒸馏水中加入壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂,边搅拌边加入酸碱缓冲剂,调节溶液pH值为6.5-7.2之间,使之形成均一溶液;
(2)桉木板材浸渍:采用传统的木材防腐处理使用的真空加压设备,将待改性处理的桉木板材浸透在步骤(1)改性溶液内溶液木材,控制真空度为-0.005~-0.001MPa,压力为1.2~3.0MPa,浸渍时间为12~24h,取出板材放在洁净水中浸泡,超声处理30~60min,再次放在改性溶液中真空浸泡,控制真空度为-0.003~-0.001MPa,压力为0.2~1.0MPa,浸泡时间3~6h;
(3)干燥聚合改性:将步骤(2)中得到处理桉木板材置于大气环境中自然干燥,直到含水率达到平衡,然后进一步脱水干燥聚合,在烘箱中进行脱水,设置温度梯度为:80-100℃,保温脱水3-5天,30-50℃,保温脱水12-24h即可。
2.一种权利要求1所述的桉木板材的改性方法,其特征在于,所述步骤(1)中的其他添加剂包括增稠剂和稳定剂。
3.一种权利要求1所述的桉木板材的改性方法,其特征在于,所述壳聚糖水凝胶、活化剂、催化剂和其他添加剂的配重为,以1L蒸馏水为标准,壳聚糖水凝胶50-100mL、活化剂10-15g、催化剂8-12g和其他添加剂20-30g。
4.一种权利要求2所述的桉木板材的改性方法,其特征在于,所述其他添加剂的配比为:50-70%增稠剂和20-50%稳定剂。
5.一种权利要求1所述的桉木板材的改性方法,其特征在于,所述步骤(2)中采用满细胞法对桉木板材进行浸透。
6.一种权利要求1所述的桉木板材的改性方法,其特征在于,所述步骤(3)桉木板材干燥改性完成后,在板材表面涂刷一层改性剂,进行补偿性表面加强。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180327 |
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