CN107877645A - 一种木材防霉改性液及其制备方法 - Google Patents

一种木材防霉改性液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种木材防霉改性液及其制备方法，属于木材防霉改性液技术领域。所述木材防霉改性液，由以下重量份数的原料制成：甲醛20‑40份、酚类化合物10‑20份、二甲基二硫代氨基甲酸铜5‑15份、纳米高岭土10‑20份、氯化锌5‑15份、十二烷基苯磺酸钠5‑9份、5‑氨基乙酰丙酸10‑20份、水400‑600份和乳化剂4‑10份。本发明还公开了上述木材防霉改性液的制备方法。本发明的木材防霉改性液粘度低、水溶性好、储存稳定性好、甲醛释放量低、防霉效果好，适用于各种树种的改性，经济价值较高。

Description

一种木材防霉改性液及其制备方法
技术领域
本发明属于木材防霉改性液技术领域，具体地说，是指一种木材防霉改性液及其制备方法。
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，是提供一种木材防霉改性液。本发明的木材防霉改性液粘度低、水溶性好、储存稳定性好、甲醛释放量低、防霉效果好，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：一种木材防霉改性液，由以下重量份数的原料制成：甲醛20-40份、酚类化合物10-20份、二甲基二硫代氨基甲酸铜5-15份、纳米高岭土10-20份、氯化锌5-15份、十二烷基苯磺酸钠5-9份、5-氨基乙酰丙酸10-20份、水400-600份和乳化剂4-10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30份、酚类化合物15份、二甲基二硫代氨基甲酸铜10份、纳米高岭土15份、氯化锌10份、十二烷基苯磺酸钠7份、5-氨基乙酰丙酸15份、水500份和乳化剂7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，所述酚类化合物为苯酚、对二甲基苯酚、羟甲基苯酚中的一种。
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，是提供上述木材防霉改性液的制备方法。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：一种木材防霉改性液的制备方法，包括如下工艺步骤：
(1)称取以下重量份数的原料：甲醛20-40份、酚类化合物10-20份、二甲基二硫代氨基甲酸铜5-15份、纳米高岭土10-20份、氯化锌5-15份、十二烷基苯磺酸钠5-9份、5-氨基乙酰丙酸10-20份、水400-600份和乳化剂4-10份；
(2)将甲醛、酚类化合物、二甲基二硫代氨基甲酸铜混合搅拌均匀；
(3)将纳米高岭土、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、5-氨基乙酰丙酸、水和乳化剂混合后，加热至30-50℃，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，即得所述木材防霉改性液。
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30份、酚类化合物15份、二甲基二硫代氨基甲酸铜10份、纳米高岭土15份、氯化锌10份、十二烷基苯磺酸钠7份、5-氨基乙酰丙酸15份、水500份和乳化剂7份。
进一步，步骤(3)所述搅拌的速度为200-3000转/min,时间为1-2h。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的木材防霉改性液粘度低、水溶性好、储存稳定性好、甲醛释放量低、防霉效果好，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：
本实施例的木材防霉改性液，由以下重量的原料制成：37％的甲醛水溶液20kg、苯酚20kg、二甲基二硫代氨基甲酸铜5kg、纳米高岭土20kg、氯化锌5kg、十二烷基苯磺酸钠9kg、5-氨基乙酰丙酸10kg、水600kg和硬脂酸4kg。
上述木材防霉改性液的制备方法，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20kg、苯酚20kg、二甲基二硫代氨基甲酸铜5kg、纳米高岭土20kg、氯化锌5kg、十二烷基苯磺酸钠9kg、5-氨基乙酰丙酸10kg、水600kg和硬脂酸4kg；
(2)将37％的甲醛水溶液、苯酚、二甲基二硫代氨基甲酸铜混合搅拌均匀；
(3)将纳米高岭土、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、5-氨基乙酰丙酸、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，2000转/min，搅拌2h，即得所述木材防霉改性液。
实施例2：
本实施例的木材防霉改性液，由以下重量的原料制成：37％的甲醛水溶液30kg、对二甲基苯酚15kg、二甲基二硫代氨基甲酸铜10kg、纳米高岭土15kg、氯化锌10kg、十二烷基苯磺酸钠7kg、5-氨基乙酰丙酸15kg、水500kg和三乙醇胺7kg。
上述木材防霉改性液的制备方法，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30kg、对二甲基苯酚15kg、二甲基二硫代氨基甲酸铜10kg、纳米高岭土15kg、氯化锌10kg、十二烷基苯磺酸钠7kg、5-氨基乙酰丙酸15kg、水500kg和三乙醇胺7kg；
(2)将37％的甲醛水溶液、对二甲基苯酚、二甲基二硫代氨基甲酸铜混合搅拌均匀；
(3)将纳米高岭土、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、5-氨基乙酰丙酸、水和三乙醇胺混合后，加热至40℃，搅拌至物料完全溶解分散后，再与步骤(2)所得物料混合，2500转/min，搅拌1.5h，即得所述木材防霉改性液。
实施例3：
本实施例的木材防霉改性液，由以下重量的原料制成：37％的甲醛水溶液40kg、羟甲基苯酚10kg、二甲基二硫代氨基甲酸铜15kg、纳米高岭土10kg、氯化锌15kg、十二烷基苯磺酸钠5kg、5-氨基乙酰丙酸20kg、水400kg和吐温-6010kg。
上述木材防霉改性液的制备方法，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40kg、羟甲基苯酚10kg、二甲基二硫代氨基甲酸铜15kg、纳米高岭土10kg、氯化锌15kg、十二烷基苯磺酸钠5kg、5-氨基乙酰丙酸20kg、水400kg和吐温-6010kg；
(2)将37％的甲醛水溶液、对二甲基苯酚、二甲基二硫代氨基甲酸铜混合搅拌均匀；
(3)将纳米高岭土、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、5-氨基乙酰丙酸、水和三乙醇胺混合后，加热至50℃，搅拌至物料完全溶解分散后，再与步骤(2)所得物料混合，3000转/min，搅拌1h，即得所述木材防霉改性液。
将实施例1-3所得木材防霉改性液用于杨木改性。采用真空加压的方式，真空度-0.1MPa，真空时间50min,加压使用的压力0.7MPa，加压时间90min，将杨木分别浸泡在实施例1-3所得木材防霉改性液中，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60～100％，密度提高50～100％，氧指数提高30～60％。尺寸稳定性提高30～60％，表面硬度提高50～100％，吸水率下降60～120％，静曲强度提高80～120％，静曲弹性模量提高40～110％，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 (8)

1.一种木材防霉改性液，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：甲醛20-40份、酚类化合物10-20份、二甲基二硫代氨基甲酸铜5-15份、纳米高岭土10-20份、氯化锌5-15份、十二烷基苯磺酸钠5-9份、5-氨基乙酰丙酸10-20份、水400-600份和乳化剂4-10份。
2.根据权利要求1所述的一种木材防霉改性液，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：甲醛30份、酚类化合物15份、二甲基二硫代氨基甲酸铜10份、纳米高岭土15份、氯化锌10份、十二烷基苯磺酸钠7份、5-氨基乙酰丙酸15份、水500份和乳化剂7份。
3.根据权利要求1或2所述的一种木材防霉改性液，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所述的一种木材防霉改性液，其特征在于，所述酚类化合物为苯酚、对二甲基苯酚、羟甲基苯酚中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种木材防霉改性液，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。
6.一种木材防霉改性液的制备方法，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20-40份、酚类化合物10-20份、二甲基二硫代氨基甲酸铜5-15份、纳米高岭土10-20份、氯化锌5-15份、十二烷基苯磺酸钠5-9份、5-氨基乙酰丙酸10-20份、水400-600份和乳化剂4-10份；
(2)将甲醛、酚类化合物、二甲基二硫代氨基甲酸铜混合搅拌均匀；
(3)将纳米高岭土、氯化锌、十二烷基苯磺酸钠、5-氨基乙酰丙酸、水和乳化剂混合后，加热至30-50℃，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，即得所述木材防霉改性液。
7.根据权利要求6所述的一种木材防霉改性液的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述原料的重量份数为：甲醛30份、酚类化合物15份、二甲基二硫代氨基甲酸铜10份、纳米高岭土15份、氯化锌10份、十二烷基苯磺酸钠7份、5-氨基乙酰丙酸15份、水500份和乳化剂7份。
8.根据权利要求6所述的一种木材防霉改性液的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述搅拌的速度为200-3000转/min,时间为1-2h。
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