CN108214776A - 一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及木材加工技术领域，具体涉及一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法。包括以下步骤：（1）选材预处理，（2）木材防腐剂配制，（3）木料防腐处理，（4）木材定性。其中，木材防腐剂中含有以下成分：三聚氰胺、甲醛、尿素、氮羟甲基树脂、氢氧化钠、增韧剂、阻燃剂、表面活性剂、催化剂、碱式碳酸铜、三唑醇、有机溶剂和水。防腐处理包括真空浸渍和高压浸渍多个过程。利用该方法制备的防腐木阻燃、防虫、防水性能优秀，使用寿命长，并且对环境无污染，对人体安全健康，非常绿色环保。

Description

一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法
技术领域
本发明涉及木材加工技术领域，具体涉及一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法。
背景技术
今天的很多建筑在建造过程中会增加木材的使用，木材是一种相对环保的建筑材料，还可以显著提高建筑的舒适性。另外，很多建筑的室内装修或家具定制也会使用到大量的木材。
木材是一种多孔的生物质材料，容易遭受微生物的腐蚀和害虫的侵蚀，普通的木材还具有易燃、质脆的特点，作为建筑材料使用时会产生安全隐患，因此需要对木材进行防腐阻燃处理。常规的防腐阻燃处理过程中使用的防腐剂包括油类防腐剂、油载防腐剂、水载防腐剂等，这些防腐剂中大量使用重金属物质、五氯酚、环烷酸酮等有毒物质，处理后的防腐木不仅可能对环境造成污染，还可能会对人体健康造成危害。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，该方法制备的防腐木阻燃、防虫、防水性能优秀，使用寿命长，并且无毒无污染，非常绿色环保。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
（1）选材预处理：选用胸径大于30cm的树木，将树木分段后剥皮并切割成厚度为15-25cm的木料，将木料送入到烘干室内进行烘干处理，烘干后的木料含水量为10-15%。
（2）木材防腐剂配制：按照质量份数，准备以下原料：三聚氰胺19-30份，甲醛6-7份，尿素13-15份，氮羟甲基树脂6-9份，氢氧化钠4-8份，增韧剂7-10份，阻燃剂7-9份，表面活性剂3-5份，催化剂1-2份，碱式碳酸铜11-14份，三唑醇3-6份，有机溶剂30-35份，水150-180份；将三唑酮、氮羟甲基树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在有机溶剂中，得到混合A液，然后将尿素、增韧剂、阻燃剂、碱式碳酸铜和表面活化剂加入到水中，混合溶解搅拌均匀得到B液，再将混合A液和B液一起加入到反应中，并加入催化剂，在40-45℃的反应釜中反应25-30min，反应过程以85-90r/min的转速持续搅拌；得到所需木材防腐剂。
（3）木料防腐处理：将干燥处理后的木料加入到防腐处理罐中，同时向防腐处理罐中充入足以淹没木料的木材防腐剂，将防腐处理罐密封关闭，然后将防腐处理罐内的气压降低至0.03-0.06MPa，温度升高至70-80℃，浸渍处理1-2h，接着将防腐处理罐中的气压升高至1-2.5MPa，温度降低至20-30℃，继续保压处理18-24h，处理完毕后将防腐处理罐内的气压恢复到标准大气压，打开防腐处理罐，取出木料。
（4）木材定性：将防腐处理罐中取出的木料送到高温定性处理室内，以120-130℃的温度处理20-30min，然后将木料取出自然风干，得到所需防腐木。
作为优选地，步骤（1）中的树木选用松树、杉树、桦树或杨树。
作为优选地，步骤（1）中的烘干室内采用热风进行干燥处理，热空气的温度为35-40℃。
作为优选地，步骤（2）中的增韧剂选用聚乙二醇、聚乙烯醇、二甘醇或聚硅氧烷。
作为优选地，步骤（2）中的阻燃剂选用磷酸氢二铵或低聚合度聚磷酸铵；催化剂为氯化镁。
作为优选地，步骤（2）中的表面活性剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、木质素磺酸盐中的一种或多种的任意比混合物。
作为优选地，步骤（2）中的有机溶剂选用二甲苯、丙三醇、乙二醇和甲醇的中一种。
作为优选地，步骤（4）中的高温定性处理室内的温度通过循环的高温热空气进行维持。
本发明具有如下的有益效果：
该工艺生产的防腐木具有良好的防虫、防腐性能，适合作为建筑材料中的木材使用，还具有良好的防水效果，材料抗氧化性能较好，不容易氧化腐朽，结构强度较高，另外，处理后的木材还具有较好的阻燃性能，可以作为建筑外层材料使用，使用寿命较长。
该工艺中使用的防腐剂中的成分对人体健康的危害较小，作为建筑材料使用非常安全，处理后的防腐木中不含有会直接对环境造成污染的物质，比较绿色环保。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
（1）选材预处理：选用胸径大于30cm的树木，将树木分段后剥皮并切割成厚度为15cm的木料，将木料送入到烘干室内进行烘干处理，烘干后的木料含水量为10%。
（2）木材防腐剂配制：按照质量份数，准备以下原料：三聚氰胺19份，甲醛6份，尿素13份，氮羟甲基树脂6份，氢氧化钠4份，增韧剂7份，阻燃剂7份，表面活性剂3份，催化剂1份，碱式碳酸铜11份，三唑醇3份，有机溶剂30份，水150份；将三唑酮、氮羟甲基树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在有机溶剂中，得到混合A液，然后将尿素、增韧剂、阻燃剂、碱式碳酸铜和表面活化剂加入到水中，混合溶解搅拌均匀得到B液，再将混合A液和B液一起加入到反应中，并加入催化剂，在40℃的反应釜中反应25min，反应过程以85r/min的转速持续搅拌；得到所需木材防腐剂。
（3）木料防腐处理：将干燥处理后的木料加入到防腐处理罐中，同时向防腐处理罐中充入足以淹没木料的木材防腐剂，将防腐处理罐密封关闭，然后将防腐处理罐内的气压降低至0.03MPa，温度升高至70℃，浸渍处理1h，接着将防腐处理罐中的气压升高至1MPa，温度降低至20℃，继续保压处理18h，处理完毕后将防腐处理罐内的气压恢复到标准大气压，打开防腐处理罐，取出木料。
（4）木材定性：将防腐处理罐中取出的木料送到高温定性处理室内，以120℃的温度处理20min，然后将木料取出自然风干，得到所需防腐木。
其中，步骤（1）中的树木选用松树；烘干室内采用热风进行干燥处理，热空气的温度为35℃。步骤（2）中的增韧剂选用聚乙二醇；阻燃剂选用磷酸氢二铵；催化剂为氯化镁；表面活性剂为脂肪酸甘油酯；有机溶剂选用二甲苯。步骤（4）中的高温定性处理室内的温度通过循环的高温热空气进行维持。
实施例2
一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
（1）选材预处理：选用胸径大于30cm的树木，将树木分段后剥皮并切割成厚度为25cm的木料，将木料送入到烘干室内进行烘干处理，烘干后的木料含水量为15%。
（2）木材防腐剂配制：按照质量份数，准备以下原料：三聚氰胺30份，甲醛7份，尿素15份，氮羟甲基树脂9份，氢氧化钠8份，增韧剂10份，阻燃剂9份，表面活性剂5份，催化剂2份，碱式碳酸铜14份，三唑醇6份，有机溶剂35份，水180份；将三唑酮、氮羟甲基树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在有机溶剂中，得到混合A液，然后将尿素、增韧剂、阻燃剂、碱式碳酸铜和表面活化剂加入到水中，混合溶解搅拌均匀得到B液，再将混合A液和B液一起加入到反应中，并加入催化剂，在45℃的反应釜中反应30min，反应过程以90r/min的转速持续搅拌；得到所需木材防腐剂。
（3）木料防腐处理：将干燥处理后的木料加入到防腐处理罐中，同时向防腐处理罐中充入足以淹没木料的木材防腐剂，将防腐处理罐密封关闭，然后将防腐处理罐内的气压降低至0.06MPa，温度升高至80℃，浸渍处理2h，接着将防腐处理罐中的气压升高至2.5MPa，温度降低至30℃，继续保压处理24h，处理完毕后将防腐处理罐内的气压恢复到标准大气压，打开防腐处理罐，取出木料。
（4）木材定性：将防腐处理罐中取出的木料送到高温定性处理室内，以130℃的温度处理30min，然后将木料取出自然风干，得到所需防腐木。
其中，步骤（1）中的树木选用杉树；烘干室内采用热风进行干燥处理，热空气的温度为40℃。步骤（2）中的增韧剂选用二甘醇；阻燃剂选用低聚合度聚磷酸铵；催化剂为氯化镁；表面活性剂为脂肪酸山梨坦；有机溶剂选用乙二醇。步骤（4）中的高温定性处理室内的温度通过循环的高温热空气进行维持。
实施例3
一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
（1）选材预处理：选用胸径大于30cm的树木，将树木分段后剥皮并切割成厚度为20cm的木料，将木料送入到烘干室内进行烘干处理，烘干后的木料含水量为13%。
（2）木材防腐剂配制：按照质量份数，准备以下原料：三聚氰胺25份，甲醛6.5份，尿素14份，氮羟甲基树脂8份，氢氧化钠6份，增韧剂8份，阻燃剂8份，表面活性剂4份，催化剂1.5份，碱式碳酸铜13份，三唑醇5份，有机溶剂33份，水165份；将三唑酮、氮羟甲基树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在有机溶剂中，得到混合A液，然后将尿素、增韧剂、阻燃剂、碱式碳酸铜和表面活化剂加入到水中，混合溶解搅拌均匀得到B液，再将混合A液和B液一起加入到反应中，并加入催化剂，在43℃的反应釜中反应27min，反应过程以88r/min的转速持续搅拌；得到所需木材防腐剂。
（3）木料防腐处理：将干燥处理后的木料加入到防腐处理罐中，同时向防腐处理罐中充入足以淹没木料的木材防腐剂，将防腐处理罐密封关闭，然后将防腐处理罐内的气压降低至0.05MPa，温度升高至75℃，浸渍处理1.5h，接着将防腐处理罐中的气压升高至2MPa，温度降低至25℃，继续保压处理21h，处理完毕后将防腐处理罐内的气压恢复到标准大气压，打开防腐处理罐，取出木料。
（4）木材定性：将防腐处理罐中取出的木料送到高温定性处理室内，以125℃的温度处理25min，然后将木料取出自然风干，得到所需防腐木。
其中，步骤（1）中的树木选用杨树；烘干室内采用热风进行干燥处理，热空气的温度为38℃。步骤（2）中的增韧剂选用聚硅氧烷；阻燃剂选用磷酸氢二铵；催化剂为氯化镁；表面活性剂为脂肪酸甘油酯、木质素磺酸盐的等质量比混合物；有机溶剂选用丙三醇。步骤（4）中的高温定性处理室内的温度通过循环的高温热空气进行维持。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
（1）选材预处理：选用胸径大于30cm的树木，将树木分段后剥皮并切割成厚度为15-25cm的木料，将木料送入到烘干室内进行烘干处理，烘干后的木料含水量为10-15%；
（2）木材防腐剂配制：按照质量份数，准备以下原料：三聚氰胺19-30份，甲醛6-7份，尿素13-15份，氮羟甲基树脂6-9份，氢氧化钠4-8份，增韧剂7-10份，阻燃剂7-9份，表面活性剂3-5份，催化剂1-2份，碱式碳酸铜11-14份，三唑醇3-6份，有机溶剂30-35份，水150-180份；将三唑酮、氮羟甲基树脂、三聚氰胺和甲醛溶解在有机溶剂中，得到混合A液，然后将尿素、增韧剂、阻燃剂、碱式碳酸铜和表面活化剂加入到水中，混合溶解搅拌均匀得到B液，再将混合A液和B液一起加入到反应中，并加入催化剂，在40-45℃的反应釜中反应25-30min，反应过程以85-90r/min的转速持续搅拌；得到所需木材防腐剂；
（3）木料防腐处理：将干燥处理后的木料加入到防腐处理罐中，同时向防腐处理罐中充入足以淹没木料的木材防腐剂，将防腐处理罐密封关闭，然后将防腐处理罐内的气压降低至0.03-0.06MPa，温度升高至70-80℃，浸渍处理1-2h，接着将防腐处理罐中的气压升高至1-2.5MPa，温度降低至20-30℃，继续保压处理18-24h，处理完毕后将防腐处理罐内的气压恢复到标准大气压，打开防腐处理罐，取出木料；
（4）木材定性：将防腐处理罐中取出的木料送到高温定性处理室内，以120-130℃的温度处理20-30min，然后将木料取出自然风干，得到所需防腐木。
2.根据权利要求1所述一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述树木选用松树、杉树、桦树或杨树。
3.根据权利要求1所述一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述烘干室内采用热风进行干燥处理，热空气的温度为35-40℃。
4.根据权利要求1所述一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述增韧剂选用聚乙二醇、聚乙烯醇、二甘醇或聚硅氧烷。
5.根据权利要求1所述一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述阻燃剂选用磷酸氢二铵或低聚合度聚磷酸铵；催化剂为氯化镁。
6.根据权利要求1所述一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、木质素磺酸盐中的一种或多种的任意比混合物。
7.根据权利要求1所述一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述有机溶剂选用二甲苯、丙三醇、乙二醇和甲醇的中一种。
8.根据权利要求1所述一种绿色环保的建筑材料防腐木的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述高温定性处理室内的温度通过循环的高温热空气进行维持。
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