CN109015981A - 一种木竹材防腐防霉改性组合剂及处理木竹材的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种木竹材防腐防霉改性组合剂及处理木竹材的方法,所述的木竹材防腐防霉改性组合剂包括以下按重量份计的组分0.04~0.10份三唑、0.05~0.12份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯、1~6份水溶性染料、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂、1~10份阻聚剂。本发明处理的木竹材可同时具有防腐、防霉、染色、阻燃、药剂成分抗流失的功能,有操作简单,易于实现,制备和使用价格低廉,耐久性好,使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明属于一种木竹材防腐防霉改性组合剂及处理木竹材的方法。
背景技术
目前,我国主要使用的防腐剂中:CCA含铬砷等有害重金属,对人畜的毒性较高,固体废物及应用过程中的累积流失对环境具有潜在的危害,国内外已经禁止或严格限制使用;季铵铜(ACQ)防腐剂对金属腐蚀严重,抑菌效果较低,使用时需较高的载药量,使用成本较高。
三唑类杀菌剂是农作物一类重要的杀菌剂,其抑制麦角甾醇的合成,影响菌丝的生长和孢子的形成。三唑杀菌剂主要有戊唑醇(TEB)、丙环唑(PPZ)、环丙唑醇(Cy)等, 它们对导致木材腐朽的担子菌抑制效果较好,用药量低,对人畜低毒,属高效、安全、环保杀菌剂。
环保方面,与有机溶剂型制剂相比,水溶性防腐剂处理工艺简便,处理木材无有机挥发物(VOC)释放问题,处理成本较低,更环保及更具有应用潜力。较低浓度的单一三唑如戊唑醇、丙环唑、环丙唑醇等水乳剂型制剂防腐朽效果较好,但对变色菌及霉菌的防治能力较差。
三唑类化合物难溶于水,三唑的乳化及水溶性三唑微乳液的制备为技术关键。水溶性三唑微乳液的制备中应考虑所选用溶剂乳化剂等助剂应低毒环保;乳化剂应高效、低使用量,乳化效果应优良;三唑与其它成分(复合)制剂稳定性能应优良,能满足木材防腐剂多次加压重复使用的要求;药剂在木(竹)材中渗透性良好。
防腐木材在户外长期使用,为了延长户外材料的使用寿命及确保使用年限,要求药剂有效成分具有较高的抗流失性能。三唑化合物成分不与木质材料成分发生化学反应而固着,户外的木材吸收雨水后, 三唑在水中有少量的溶解,有累积流失的风险,减少三唑的流失率十分必要。
ZL201410250780.5 报道IPBC与异噻唑啉酮及染色剂制备木材改性剂,防霉性能较好,ZL201210461647.5 报道IPBC与异噻唑啉酮组合物制备橡胶木防霉防变色药剂,但耐腐朽及抗流失性能不足。
ZL 201610631765.4 报道三唑与5-氯-2-甲基-1-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-1-异噻唑啉-3-酮(CMIT/MIT) 复合制剂处理木竹材再用低分子量酚醛树脂进行二次处理后的木竹材具有防腐、防霉防变色性能。但制备困难,成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种木竹材防腐防霉改性组合剂及处理木竹材的方法,经该方法处理的木竹材可同时具有防腐、防霉、染色、阻燃、药剂成分抗流失的功能,有操作简单,易于实现,制备和使用价格低廉,耐久性好,使用寿命长的优点。
为此,本发明的木竹材防腐防霉改性组合剂,包括以下按重量份计的组分:0.04~0.10份三唑、0.05~0.12份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯(IPBC)、1~6份水溶性染料、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂、1~10份阻聚剂。
所述的三唑为环丙唑醇、丙环唑、戊唑醇、或丙环唑与戊唑醇按重量份1: 0.85~1的组合物。
所述的阻聚剂为聚乙二醇、一缩二丙二醇、二甘醇、环氧丙烷丁基醚中的一种或多种的组合。
所述的水溶性染料包括酸性染料、活性染料、直接染料、碱性染料中的一种或多种的组合。
所述的染色助剂包括双氰胺、木素磺酸盐、平平加、烷基脂肪醇、亚硫酸钠、纳米二氧化钛、纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、六甲基磷酰三胺、低聚合度聚乙二醇、聚丙二酸乙二醇酯、可溶性硅酸钠中的一种或多种的组合。
所述的阻燃剂包括硼酸、硼砂、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、低聚合度聚磷酸铵中的一种或多种的组合。
一种用本发明的木竹材防腐防霉改性组合剂对木竹材改性的方法,包括如下步骤:
(1)木竹材防腐防霉改性组合剂包括以下按重量份计的组分0.04~0.10份三唑、0.05~0.12份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯(IPBC)、1~6份水溶性染料、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂,1~10份阻聚剂。
按1份三唑加入2~2.5份95%乙醇、或乙二醇、或正丁醇或它们的混合溶剂溶解,加入1.6份氧化胺与季铵盐1:14~17组合的表面活性剂,搅拌后,加入水稀释至14%三唑浓缩液。
所述的氧化胺选自下述一种化合物:十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基二羟乙基氧化胺。
(2)按1份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯加入3~4份95%乙醇、或乙二醇、或环己酮、或正丁醇、或乙醇、或乙二醇、或环己酮和正丁醇的混合溶剂溶解,加入2.8~5.8份表面活性剂,搅拌均匀后得到7.7~11% 碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯浓缩液。
(3)取14%三唑浓缩液及7.7~11% 碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯(IPBC)浓缩液加入非离子表面活性剂及水,搅拌均匀,制备成重量占0.04~0.10%三唑、0.05~0.12%碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯的组合物工作液。
其中非离子表面活性剂的加入量为三唑量的0.4~2.4倍,所述的非离子表面活性剂选自下述一种:蓖麻油聚氧乙烯醚 (EL-90)、吐温80、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-30)、脂肪醇聚氧乙烯醚(MOA-15),搅拌均匀。
或再加入按重量份计的1~6份水溶性染料、10~15份水、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂、1~10份阻聚剂、加热搅拌并充分混溶后,得到木竹材防腐防霉改性组合剂。
(4)用木竹材防腐防霉改性组合剂处理竹集成材、竹重组材、木材方法如下:
(A)用木竹材防腐防霉改性组合剂对竹集成材进行真空加压处理,将待处理竹集成材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间15~20 min,加压0.5~1.0 MPa, 时间20~60min,卸压,后真空-0.09 MPa,时间15~20 min,卸压,出料,取竹集成材在干燥窑中干燥至含水量12~20%。
(B)用木竹材防腐防霉改性组合剂对竹重组材进行真空加压处理,将待处理竹重组材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间20~25 min,加压1~1.5 MPa, 时间60~120 min,卸压,后真空-0.09 MPa,时间15~20 min,卸压,出料,取竹重组材在干燥窑中干燥至含水量12~20%。
(C)用木竹材防腐防霉改性组合剂对木材进行真空加压处理,将待处理木材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间18~20 min,加压1~1.5 MPa, 时间60~120 min;后真空-0.09 MPa,时间18~20 min,卸压,出料,取木材在干燥窑中干燥至含水量12~20%。
(5)再将干燥后的竹集成材、竹重组材、木材用涂料进行表面涂饰,所述的涂料选自下述一种:木蜡油、或聚丙烯酸酯涂料。
所述的季铵盐类选自下述化合物的一种或多种:十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、椰油基三甲基氯化铵。
所述的木竹材防腐防霉改性组合剂在竹集成材表面的透入深度≥1mm,在竹重组材表面的透入深度≥0.5mm。
所述的表面活性剂选自一种下述化合物:十二烷基二甲基苄基氯化铵、苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十六烷基三甲基氯化铵或双十烷基二甲基氯化铵。
上述方法达到了本发明的目的。
本发明处理的木竹材可同时具有防腐、防霉、染色、阻燃、药剂成分抗流失的功能,有操作简单,易于实现,制备和使用价格低廉,耐久性好,使用寿命长的优点。
本发明与已有技术相比具有以下优点和积极效果:
(1)本发明的改性组合剂稳定性及防腐、防霉、染色、阻燃的性能较好。
本发明的改性组合剂稳定性能较好,放置12个月依然无分层或沉淀现象,在循环使用过程中,无破乳、沉淀等现象。从而改性组合剂能够充分渗透到木材内部,满足工作液长时间重复加压减压处理稳定性的要求。本发明改性组合剂具有对真菌毒性较高、使用量较低的优点。
当木材用于室外地上(C3使用等级)时,本发明改性组合剂中三唑载药量为0.05~0.31 kg/m3,处理试样对腐朽菌的质量损失率(ML) ≤5%, 本发明的改性组合剂处理毛竹载药量分别为0.21及0.07 kg/m3时, 处理樟子松载药量为0.24 kg/m3时,对腐朽菌的ML≤3%。竹材中的淀粉等碳水化合物的含量较木材高,竹材更容易长霉及遇真菌变色,竹材防霉防变色尤其重要。当碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯(IPBC)载药量达到0.18 g/m2时, 对可可球二孢(Botryodiplodia theobromae Pat.),串珠镰刀菌(Fusarium verticillioides),链格孢菌 (Alternaria alternate)等变色菌的防治效力达到100%。
(2)木竹材中各有效成分的抗流失性能较高。
试验表明TEB的固着率≥71.2%,PPZ的固着率≥74.8%,IPBC的固着率≥80.3%,处理件再用木蜡油涂饰,IPBC的固着率为100%,TEB及PPZ的固着率≥97%, 为其在户外长期使用奠定了较好的基础,可确保木竹材耐腐朽及防霉防变色的持久性。
(3)经本发明处理染色的木竹材和藤材,颜色更均匀、更艳丽,染色效果较好。此外,水洗和氙光老化试验的结果表明,经本发明处理改性材还具有更好的耐水色牢度和耐光照性能。
(4)经本发明处理的木竹材在350~400℃温度下,只发烟碳化,脱离燃点,即呈无燃状态,有较好的阻燃效果。经本发明处理的辐射松载药量为25kg/m3 氧指数为53,未处理辐射松氧指数为30。按照GB8625测试, 每组试样剩余长度>15cm, 平均烟气温度200℃,烟密度值66,符合国家标准GB8624 B1 难燃等级的要求。
具体实施方式
实施例1:一种木竹材防腐防霉改性组合剂:包括以下按重量份计的组分:0.04~0.10份三唑、0.05~0.12份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯(IPBC)、1~6份水溶性染料、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂、1~10份阻聚剂。
所述的三唑为环丙唑醇、丙环唑、戊唑醇、或丙环唑与戊唑醇按重量份1: 0.85~1的组合物。
所述的阻聚剂为聚乙二醇、一缩二丙二醇、二甘醇、环氧丙烷丁基醚中的一种或多种的组合。
所述的水溶性染料包括酸性染料、活性染料、直接染料、碱性染料中的一种或多种的组合。
所述的染色助剂包括双氰胺、木素磺酸盐、平平加、烷基脂肪醇、亚硫酸钠、纳米二氧化钛、纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、六甲基磷酰三胺、低聚合度聚乙二醇、聚丙二酸乙二醇酯、可溶性硅酸钠中的一种或多种的组合。
所述的阻燃剂包括硼酸、硼砂、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、低聚合度聚磷酸铵中的一种或多种的组合。
一种用本发明的木竹材防腐防霉改性组合剂对木竹材改性的方法,包括如下步骤:
(1)木竹材防腐防霉改性组合剂包括以下按重量份计的组分0.04~0.10份三唑、0.05~0.12份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯、1~6份水溶性染料、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂,1~10份阻聚剂。
按1份三唑加入2~2.5份95%乙醇、或乙二醇、或正丁醇或它们的混合溶剂溶解,加入1.6份氧化胺与季铵盐1:14~17组合的表面活性剂,搅拌后,加入水稀释至14%三唑浓缩液。
所述的氧化胺选自下述一种化合物:十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基二羟乙基氧化胺。
(2)按1份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯加入3~4份95%乙醇、或乙二醇、或环己酮、或正丁醇、或乙醇、或乙二醇、或环己酮和正丁醇的混合溶剂溶解,加入2.8~5.8份表面活性剂,搅拌均匀后得到7.7~11% 碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯浓缩液。
(3)取14%三唑浓缩液及7.7~11% 碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯浓缩液加入非离子表面活性剂及水,搅拌均匀,制备成重量占0.04~0.10%三唑、0.05~0.12%碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯的组合物工作液。
其中非离子表面活性剂的加入量为三唑量的0.4~2.4倍,所述的非离子表面活性剂选自下述一种:蓖麻油聚氧乙烯醚 (EL-90)、吐温80、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-30)、脂肪醇聚氧乙烯醚(MOA-15),搅拌均匀。
再加入按重量份计的1~6份水溶性染料、10~15份水、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂、1~10份阻聚剂、加热(50°~60°)搅拌并充分混溶后,得到木竹材防腐防霉改性组合剂。
(4)用木竹材防腐防霉改性组合剂处理竹集成材、竹重组材、木材方法如下:
(A)用木竹材防腐防霉改性组合剂对竹集成材进行真空加压处理,将待处理竹集成材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间15~20 min,加压0.5~1.0 MPa, 时间20~60min,卸压,后真空-0.09 MPa,时间15~20 min,卸压,出料,取竹集成材在干燥窑中干燥至含水量12~20%。
(B)用木竹材防腐防霉改性组合剂对竹重组材进行真空加压处理,将待处理竹重组材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间20~25 min,加压1~1.5 MPa, 时间60~120 min,卸压,后真空-0.09 MPa,时间15~20 min,卸压,出料,取竹重组材在干燥窑中干燥至含水量12~20%。
(C)用木竹材防腐防霉改性组合剂对木材进行真空加压处理,将待处理木材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间18~20 min,加压1~1.5 MPa, 时间60~120 min;后真空-0.09 MPa,时间18~20 min,卸压,出料,取木材在干燥窑中干燥至含水量12~20%。
(5)再将干燥后的竹集成材、竹重组材、木材用涂料进行表面涂饰,所述的涂料选自下述一种:木蜡油、或聚丙烯酸酯涂料。
所述的季铵盐类选自下述化合物的一种或多种:十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、椰油基三甲基氯化铵。
所述的木竹材防腐防霉改性组合剂在竹集成材表面的透入深度≥1mm,在竹重组材表面的透入深度≥0.5mm。
所述的表面活性剂选自一种下述化合物:十二烷基二甲基苄基氯化铵、苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十六烷基三甲基氯化铵或双十烷基二甲基氯化铵。
实施例2:丙环唑/戊唑醇 (PT) 原液及PT/IPBC工作液的制备方法:
称取82g的95%丙环唑及68g的97%戊唑醇于2000ml小型反应釜中,加入320g的 95%乙醇,丙环唑/戊唑醇溶解后,加入50g的 30%十二烷基二甲基氧化铵 (OA-12)及200g的 45%苄基十二烷基二甲基氯化铵,再加入70g的 99% 十四烷基三甲基氯化铵及100g的 70% 十六烷基三甲基氯化铵, 然后加入137g 蒸馏水,搅拌10分钟,得到水溶性丙环唑/戊唑醇原液(PT),戊唑醇/丙环唑 质量分数为14.0%,丙环唑/戊唑醇为的比例为1:0.85。
称取101g的99%IPBC于500ml小型反应釜中,加入400g 正丁醇, IPBC溶解后,加入827g 的70%双十烷基二甲基氯化铵,使用搅拌器搅拌10分钟,转速300-1000r/min, 得到7.7% IPBC浓缩液 。
取111.4g 14.0% 的PT 原液加入20kg水, 再加入186g 的7.7% IPBC浓缩液, 加入蓖麻油聚氧乙烯醚 (EL-90) 28g,EL-90的量为PT量的1.8倍,最后加水稀释得到26kg的0.06%/0.05% 的PT/IPBC工作液。
实施例3 环丙唑醇原液(Cy)及Cy/IPBC工作液的制备方法:
称取105g 95%环丙唑醇于于2000ml小型反应釜中,加入300g 95%乙醇,将环丙唑醇溶解后,加入24g 50%十二烷基二羟乙基氧化胺(OAE-12), 再加入150g 45%苄基十二烷基二甲基氯化铵, 最后加入65g 30% 椰油基三甲基氯化铵及85g 99%十四烷基三甲基氯化铵及16g 蒸馏水,使用搅拌器搅拌10分钟,转速300-1000r/min。再加入按重量份计的5份水溶性染料、5份染色助剂、6份阻燃剂加热搅拌并充分混溶后。溶解成水溶液得到水溶性环丙唑醇原液(Cy),Cy原液中环丙唑醇质量分数为13.4%。
Cy/IPBC组合物工作液的制备方法同实施例2。
实施例4 PT/IPBC改性组合剂的制备方法及性能:
先按照实施例3制备14%戊唑醇/丙环唑(PT)浓缩液及7.7% IPBC,碱性品红染料用95%乙醇及聚乙二醇混合溶剂(90:10)溶解制备成8%溶液。 取11.14g 14.0% PT 原液先加入2000g水, 加入硼酸90g, 硼砂50g后, 再加入7.7% IPBC 18.6g及蓖麻油聚氧乙烯醚 (EL-90) 2.8g,EL-90的量为PT量的1.8倍,然后加入碱性品红染料乙醇及聚乙二醇混合溶液98g,最后加水稀释得到工作液PT/IPBC阻燃染色工作液2600g。
染色试验结果: 以上药液处理的辐射松表面浅红色,基本上无色差,颜色更均匀、更艳丽,染色效果较好。
阻燃试验结果:以上药液加压处理的辐射松载药量为25kg/m3 氧指数为53,未处理辐射松氧指数为30。按照GB8625测试, 每组试样剩余长度>15cm, 平均烟气温度200℃,烟密度值66,符合国家标准GB8624 B1 难燃等级的要求。经本发明处理的木竹材在350~400℃温度下,只发烟碳化,脱离燃点,即呈无燃状态,有较好的阻燃效果。
本发明的试验数据如下:
(1)本发明的水溶性及抗冻性能:
表1 制剂的水溶性能
制剂 | 制剂性能 | 25℃放30天后结晶沉淀情况 | 25℃放360天后结晶沉淀情况 |
Cy/IPBC 0.06%/0.10% | 乳状透明 | 无结晶、无沉淀 | 无结晶、无沉淀 |
Cy/IPBC 0.10%/0.10% | 乳状透明 | 无结晶、无沉淀 | 无结晶、无沉淀 |
PT/IPBC 0.06%/0.10% | 乳状透明 | 无结晶、无沉淀 | 无结晶、无沉淀 |
PT/IPBC 0.10%/0.10% | 乳状透明 | 无结晶、无沉淀 | 无结晶、无沉淀 |
PT 0.06% | 透明 | 无结晶 | 结晶 |
IPBC 0.10% | 乳状透明 | 沉淀 | 沉淀 |
表2 三唑/IPBC工作液-10℃ 7天后抗冻性能
制剂 | -10℃抗冻性能 |
Cy/IPBC 0.06%/0.10% | 乳状透明溶液未冻 |
Cy/IPBC 0.10%/0.10% | 乳状透明溶液未冻 |
PT/IPBC 0.06%/0.10% | 乳状透明溶液未冻 |
PT/IPBC 0.10%/0.10% | 乳状透明溶液未冻 |
PT 0.06% | 透明溶液未冻 |
IPBC 0.10% | 乳状透明溶液未冻 |
实施例1~4制剂的水溶性及抗冻性能分别见表1及表2。实施例1~4制备的工作液360天后无沉淀结晶现象,单一的三唑工作液,放置12个月有结晶现象;单一的IPBC工作液,放置1个月有沉淀现象。实施例1~4制剂工作液-10℃ 7天后抗冻性能良好。
(2)本发明处理木材的实验室防腐性能
表3三唑/IPBC室内耐腐试验结果
以白腐菌(Trametes versicolor, Tv)和褐腐菌(Gloeophyllum trabeum, Gt)为木材腐朽菌种,采用行业标准LY/T1283-2011 《木材防腐剂对腐朽菌毒性实验室试验方法》的方法,具体实验结果见表3,对照为未用防腐剂处理的试样,以下同。表5可见,本发明药剂PT/IPBC及Cy/IPBC处理毛竹载药量分别为0.21 kg/m3及0.07 kg/m3时, PT/IPBC处理樟子松载药量为0.24 kg/m3时,对以上二菌种试验的ML≤3%。
(3)本发明的处理木材后的野外耐腐性能:
试验方法: 野外耐久试验方法采用国家标准GB/T 13942.2—2009 《木材天然耐久性试验方法--木材天然耐久性野外试验方法》;试验地点:北京门头沟石门营国家木材工程中心试验场;试验周期:108月,试验场无白蚁。
试验材料:马尾松尺寸: 20mm×20mm×300mm(L)。
表4 制剂处理木材的野外耐腐性能
制剂 | 三唑载药量 (kg/m3) | 耐腐朽完好指数(60月) | 耐腐朽完好指数(108月) |
对照 | 0 | 0 | 0 |
PT/IPBC | 0.32 | 10 | 8.90±0.63 |
0.40 | 10 | 9.50±0.55 |
注:完好指数为10的标准偏差为0,下同。
表4可见,本发明各药剂处理的马尾松载药量0.32-0.40 kg/m3 处理木材经过60月测试,完好指数均为10,而对照材料已经完全腐朽。0.40 kg/m3 处理木材108月测试,完好指数均为9.5,耐腐朽性能优良。
(4)本发明的抗流失性能:
参照GB/T 29905-2013 《木材防腐剂流失率试验方法》,用不同载药量的制剂处理木材,气干21天后,进行室内水流失试验。将试样分组用蒸馏水浸泡14天,定期换水并收集沥出液, 用HPLC测量沥出液中戊唑醇的浓度, 再按照GB/T 29905-2013标准算出药剂的固着率。环丙唑醇、丙环唑、戊唑醇的含量分析采用国家标准GB/T 33021-2016《有机型木材防腐剂分析方法--三唑及苯并咪唑类》。
表5 处理木材的抗流失结果
有效成分 | 浓度(%) | 载药量(kg/m3) | 固着率(%) |
PPZ | 0.0175 | 0.12 | 82.3 |
0.0225 | 0.15 | 74.8 | |
PPZ(有木蜡油) | 0.0175 | 0.12 | 98.0 |
TEB | 0.0175 | 0.12 | 72.4 |
0.0225 | 0.15 | 71.2 | |
TEB(有木蜡油) | 0.0175 | 0.12 | 97.0 |
IPBC | 0.04 | 0.23 | 80.3 |
0.08 | 0.44 | 88.0 | |
0.12 | 0.68 | 86.4 | |
IPBC(有木蜡油) | 0.04 | 0.23 | 100 |
0.08 | 0.44 | 100 | |
0.12 | 0.68 | 100 |
含三唑流失液样品制备 取一定量流失试验收集的流失液,利用旋转蒸发仪将其中水分蒸干,用甲醇充分提取其中三唑有效成分,并使被测溶液的质量浓度处于系列标准溶液质量浓度范围之内,称重,经0.45μm聚四氟乙烯针筒过滤器过滤。
表5可见,TEB的固着率≥71.2%,PPZ的固着率≥74.8%, IPBC的固着率≥80.3%,处理件再用木蜡油涂饰,IPBC的固着率为100%,PPZ 的固着率达到98%,TEB达到97%。
(5)本发明处理毛竹后的防霉防变色性能:
试验材料:毛竹片,试件尺寸50×20×5mm;
试验方法:菌株均为本研究室保存的菌株,包括可可球二孢 (Botryodiplodia theobromae Pat.简称Bt),串珠镰刀菌 (Fusarium verticillioides ,简称Fu),链格孢菌(Alternaria alternate, 简称Aa)。黑曲霉、烟曲霉、哈慈木霉、产紫青霉和绿色木霉混合霉菌简称M。参照国家标准GB/T18261-2013《防霉剂防治木材霉菌及变色菌的试验方法》的方法;试样采用真空浸泡处理,保持真空度-0.085MPa 5min, 晾至不滴水时即可放入涂满变色菌孢子和菌丝液的皿中,试样下面垫两根玻棒,在温度28℃、湿度80%的培养箱中培养28天后,观察效果。试样被害值分级见表6。
表6 试样被害值
被害值 | 试菌感染面积及变色程度 |
0 | 试样表面无菌丝、霉点,内外部颜色均正常 |
1 | 试样表面感染面积﹤1/4,内部颜色正常 |
2 | 试样表面感染面积1/4~1/2,内部颜色正常 |
3 | 试样表面感染面积1/2~3/4,内部变色面积<1/10 |
4 | 试样表面感染面积>3/4,内部变色>1/10 |
防治效力按下式计算: E=(1-D1 /D0 )×100,式中:E 为防治效力(%);D1 为药剂处理试样的平均被害值;D0 为未处理对照试样的平均被害值。
三唑/IPBC组合物的具体处理浓度见表7,均为本实验室制备。表7可见,低浓度0.06%/0.05-0.16% PT/IPBC组合物制剂对可可球二孢、串珠镰刀菌、链格孢菌等变色菌及霉菌的防治效果均较好,防治效率达100%,此时复合制剂中IPBC载药量为0.178-0.575g/m2,对照对各变色菌的防治效力为0。IPBC载药量达到0.18g/m2以上,防霉防变色性能优良。另外,Cy/IPBC组合物对混合霉菌的防治效力可达到100%。三唑/IPBC组合物具有优异的防霉防变色性能,药剂在竹材户外防护中具有广阔的应用前景。
表7 制剂对变色菌的防治效果
药剂 | IPBC防霉载药量(g/m2) | 菌株 | 被害值 | 防治效力(%) |
PT/IPBC 0.06%/0.05% | 0.178 | Bt | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.05% | 0.178 | Fu | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.05% | 0.178 | Aa | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.05% | 0.178 | M | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.08% | 0.293 | Bt | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.08% | 0.293 | Fu | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.08% | 0.293 | Aa | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.08% | 0.293 | M | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.12% | 0.43 | Bt | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.12% | 0.43 | Fu | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.12% | 0.43 | Aa | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.12% | 0.43 | M | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.16% | 0.575 | Bt | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.16% | 0.575 | Fu | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.16% | 0.575 | Aa | 0 | 100 |
PT/IPBC 0.06%/0.16% | 0.575 | M | 0 | 100 |
PT 0.06% | Bt | 4 | 0 | |
PT 0.06% | Fu | 4 | 0 | |
PT 0.06% | Aa | 4 | 0 | |
PT 0.06% | M | 4 | 0 | |
Cy 0.10% | Bt | 4 | 0 | |
Cy 0.10% | Fu | 4 | 0 | |
Cy 0.10% | Aa | 4 | 0 | |
Cy 0.10% | M | 4 | 0 | |
IPBC 0.10% | 0.35 | Bt | 0 | 100 |
IPBC 0.10% | 0.35 | Fu | 0 | 100 |
IPBC 0.10% | 0.35 | Aa | 0 | 100 |
IPBC 0.10% | 0.35 | M | 0 | 100 |
对照 | / | Bt | 4 | 0 |
对照 | / | Fu | 4 | 0 |
对照 | / | Aa | 4 | 0 |
对照 | / | M | 4 | 0 |
总之,本发明处理的木竹材可同时具有防腐、防霉、染色、阻燃、药剂成分抗流失的功能,有操作简单,易于实现,制备和使用价格低廉,耐久性好,使用寿命长的优点。
Claims (10)
1.一种木竹材防腐防霉改性组合剂, 其特征在于:所述的木竹材防腐防霉改性组合剂包括以下按重量份计的组分0.04~0.10份三唑、0.05~0.12份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯、1~6份水溶性染料、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂、1~10份阻聚剂。
2.按权利要求1所述的一种木竹材防腐防霉改性组合剂, 其特征在于:所述的三唑为环丙唑醇、丙环唑、戊唑醇、或丙环唑与戊唑醇按重量份1: 0.85~1的组合物。
3.按权利要求1所述的一种木竹材防腐防霉改性组合剂, 其特征在于:所述的阻聚剂为聚乙二醇、一缩二丙二醇、二甘醇、环氧丙烷丁基醚中的一种或多种的组合。
4.按权利要求1所述的一种木竹材防腐防霉改性组合剂, 其特征在于:所述的水溶性染料包括酸性染料、活性染料、直接染料、碱性染料中的一种或多种的组合。
5.按权利要求1所述的一种木竹材防腐防霉改性组合剂, 其特征在于:所述的染色助剂包括双氰胺、木素磺酸盐、平平加、烷基脂肪醇、亚硫酸钠、纳米二氧化钛、纳米二氧化锌、纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、六甲基磷酰三胺、低聚合度聚乙二醇、聚丙二酸乙二醇酯、可溶性硅酸钠中的一种或多种的组合。
6.按权利要求1所述的一种木竹材防腐防霉改性组合剂, 其特征在于:所述的阻燃剂包括硼酸、硼砂、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、低聚合度聚磷酸铵中的一种或多种的组合。
7.一种制备如权利要求1所述的木竹材防腐防霉改性组合剂及其对木竹材改性的方法, 其特征在于:包括如下步骤,
(1)木竹材防腐防霉改性组合剂包括以下按重量份计的组分0.04~0.10份三唑、0.05~0.12份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯、1~6份水溶性染料、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂,1~10份阻聚剂;
按1份三唑加入2~2.5份95%乙醇、或乙二醇、或正丁醇或它们的混合溶剂溶解,加入1.6份氧化胺与季铵盐1:14~17组合的表面活性剂,搅拌后,加入水稀释至14%三唑浓缩液;
所述的氧化胺选自下述一种化合物:十二烷基二甲基氧化胺、十二烷基二羟乙基氧化胺;
(2)按1份碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯加入3~4份95%乙醇、或乙二醇、或环己酮、或正丁醇、或乙醇、或乙二醇、或环己酮和正丁醇的混合溶剂溶解,加入2.8~5.8份表面活性剂,搅拌均匀后得到7.7~11% 碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯浓缩液;
(3)取14%三唑浓缩液及7.7~11% 碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯浓缩液加入非离子表面活性剂及水,搅拌均匀,制备成重量占0.04~0.10%三唑、0.05~0.12%碘代丙炔基正丁基氨基甲酸酯的组合物工作液;
其中非离子表面活性剂的加入量为三唑量的0.4~2.4倍,所述的非离子表面活性剂选自下述一种:蓖麻油聚氧乙烯醚 (EL-90)、吐温80、烷基酚聚氧乙烯醚(OP-30)、脂肪醇聚氧乙烯醚(MOA-15),搅拌均匀;
或再加入按重量份计的1~6份水溶性染料、10~15份水、1~6份染色助剂、1~6份阻燃剂、1~10份阻聚剂、加热搅拌并充分混溶后,得到木竹材防腐防霉改性组合剂;
(4)用木竹材防腐防霉改性组合剂处理竹集成材、竹重组材、木材方法如下:
(A)用木竹材防腐防霉改性组合剂对竹集成材进行真空加压处理,将待处理竹集成材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间15~20 min,加压0.5~1.0 MPa, 时间20~60min,卸压,后真空-0.09 MPa,时间15~20 min,卸压,出料,取竹集成材在干燥窑中干燥至含水量12~20%;
(B)用木竹材防腐防霉改性组合剂对竹重组材进行真空加压处理,将待处理竹重组材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间20~25 min,加压1~1.5 MPa, 时间60~120min,卸压,后真空-0.09 MPa,时间15~20 min,卸压,出料,取竹重组材在干燥窑中干燥至含水量12~20%;
(C)用木竹材防腐防霉改性组合剂对木材进行真空加压处理,将待处理木材置入密闭处理罐中,初真空-0.09 MPa,时间18~20 min,加压1~1.5 MPa, 时间60~120 min;后真空-0.09 MPa,时间18~20 min,卸压,出料,取木材在干燥窑中干燥至含水量12~20%;
(5)再将干燥后的竹集成材、竹重组材、木材用涂料进行表面涂饰,所述的涂料选自下述一种:木蜡油、或聚丙烯酸酯涂料。
8.按权利要求7所述的方法, 其特征在于:所述的季铵盐类选自下述化合物的一种或多种:十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、椰油基三甲基氯化铵。
9.按权利要求7所述的方法, 其特征在于:所述的木竹材防腐防霉改性组合剂在竹集成材表面的透入深度≥1mm,在竹重组材表面的透入深度≥0.5mm。
10.按权利要求7所述的方法, 其特征在于:所述的表面活性剂选自一种下述化合物:十二烷基二甲基苄基氯化铵、苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十六烷基三甲基氯化铵或双十烷基二甲基氯化铵。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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