一种木材防腐防水染色剂及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于木材加工领域，具体涉及一种木材防腐防水染色剂及其制备方法与应 用。
【背景技术】
[0002] 我国是一个木材资源匮乏的国家。随着社会经济的不断发展，人们对居住条件、 生活环境要求越来越高，木材需求越来越大。预计到2020年我国木材缺口将超过1亿m3。 另外，木材是一种生物质材料，使用寿命有限。而在木材应用过程中，严重导致其使用寿命 缩短的是真菌、白蚁等生物侵害。以马尾松为例，在广东接触土壤放置1年就会完全腐烂。 此外，木材的变形开裂不仅直接影响木材使用性能，还会加速真菌侵蚀速度。
[0003] 因此，研宄延长木材使用寿命是节约木材资源，缓解木材供应紧张的一个重要途 径。目前，主要通过木材防腐剂来抵御真菌和白蚁等生物侵害，同时通过防水剂减少木材变 形开裂。要使木材同时满足抗生物侵害和防水性能，现有技术则要对木材进行多次干燥和 药剂处理，一次处理工序不能满足要求。另外，目前国内外市场几乎所有水载型防腐剂均含 有铜元素，处理木材表面为单一绿色，既影响了木材装饰美观效果，又限制了防护处理木材 的应用范围。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种木材防腐防水 染色剂，该木材防腐防水染色剂通过一次处理即可赋予木材多种性能，操作简便，降低生产 成本；木材经过该木材防腐防水染色剂处理后，可减少木材在使用过程中的生物侵蚀，提高 木材防水和装饰性能，显著提高木材附加值15%以上；可根据要求调配该木材防腐防水染 色剂，使处理后的木材获得各种不同的颜色，使其更适用于户外园林景观、木结构建筑、高 档装饰装修材料等多个领域。
[0005] 本发明的另一目的在于提供上述木材防腐防水染色剂的制备方法。
[0006] 本发明的再一目的在于提供上述木材防腐防水染色剂的应用。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0008] 一种木材防腐防水染色剂，包含如下按质量百分比计的组分：
[0009]
[0010] 所述的木材防腐防水染色剂，优选包含如下按质量百分比计的组分：
[0011]
[0016] 所述的铜盐为碱式碳酸铜或硫酸铜，其主要功能为腐朽菌防治药剂；
[0017] 所述的耐铜腐朽菌杀菌剂优选为双季铵盐杀菌剂或三唑类杀菌剂，其主要功能为 耐铜腐朽菌防治药剂并做为表面活性剂；
[0018] 所述的双季铵盐杀菌剂优选为双十烷基二甲基氯化铵（DDAC)和十二烷基苄基二 甲基氯化铵（BAC)中的至少一种；
[0019] 所述的三唑类杀菌剂为戊唑醇和丙环唑中的至少一种；
[0020] 所述的乙醇胺为助溶剂；
[0021] 所述的碱性防腐剂的制备方法，包含如下步骤：
[0022] 将上述碱性防腐剂的组分乙醇胺与铜盐混合均匀；待铜盐溶解后，加入部分水； 边搅拌边加入耐铜腐朽菌杀菌剂，最后加入剩余水，继续搅拌10~30min，得到碱性防腐 剂；
[0023] 所述的混合均勾通过搅拌混合均勾；所述的搅拌的转速优选为500r/min~ 1000r/min；
[0024] 所述的部分水的含量为水总用量的1/3~3/4 ;
[0025] 所述的偶氮活性染料包含如下按质量百分比计的组分：
[0026] 棕色偶氮染料 5%~10%;
[0027] 聚乙氧基化脂肪醇 2%~5%;
[0028] 水 85 % ~93 %;
[0029] 所述的偶氮活性染料优选包含如下按质量百分比计的组分：
[0030] 棕色偶氮染料 10% ;
[0031] 聚乙氧基化脂肪醇 5% ;
[0032] 水 85% ;
[0033] 所述的聚乙氧基化脂肪醇主碳链长度为C12~C18之间，乙氧基平均聚合度为A 类；
[0034] 所述的偶氮活性染料与碱性防腐剂复配可赋予木材黄褐色到红褐色系列颜色；
[0035] 所述的偶氮活性染料的制备方法，包含如下步骤：
[0036] 将上述偶氮活性染料组分棕色偶氮染料和聚乙氧基化脂肪醇混合加热至40~ 60°C，以400~500r/min的速度搅拌10~20min，然后以200~300r/min的速度边搅拌边 加入水，搅拌5~lOmin，得到偶氮活性染料；
[0037] 所述的石蜡乳液包含如下按重量百分比计的成分：
[0041] 所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为C16~C18脂肪醇聚氧乙烯醚；
[0042] 所述的C16~C18脂肪醇聚氧乙烯醚的聚合度为8~16 ;与十二醇通过作为表面 活性剂，进而通过协同作用，提高石蜡在碱性溶液中的稳定性；
[0043] 所述的C16~C18脂肪醇聚氧乙烯醚是指由C16~C18的高级脂肪醇与聚氧乙烯 缩合而得到的脂肪醇聚氧乙烯醚；
[0044] 所述的石蜡乳液的制备方法，包含如下步骤：
[0045] 将上述石蜡乳液的组分石蜡、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二醇混合后边搅拌边水浴加 热，搅拌速度300r/min~500r/min;当反应温度达到75~80°C后保温，持续加入温度为 80~85°C的水，继续搅拌20~30min后，停止加热并将搅拌速度降至30r/min~50r/min， 待反应体系温度降到40°C~50°C以下后，出料，得到石蜡乳液；
[0046] 所述的木材防腐防水染色剂的制备方法，包含如下步骤：
[0047] 将上述木材防腐防水染色剂的组分碱性防腐剂、偶氮活性染料、石蜡乳液和水按 照比例混合均匀，得到木材防腐防水染色剂；
[0048] 所述的木材防腐防水染色剂在木材加工领域中的应用；
[0049] 所述的木材防腐防水染色剂在木材加工领域中的应用，包含如下步骤：
[0050] (1)进罐：将干燥后的木材送入处理罐内；
[0051] (2)真空：将木材于不少于-80kPa的条件下真空处理10~30min;
[0052] (3)注药：将木材防腐防水染色剂注入处理罐内；
[0053] (4)加压：将处理罐内压力应升至1200~1500kPa，保持15~60min，然后解除压 力；
[0054] (5)排药：将剩余木材防腐防水染色剂排出处理罐；
[0055] (6)后真空处理：将步骤（5)中加压处理后的木材在不少于-77kPa条件下处理 10 ~30min;
[0056] (7)出罐：将处理好的木材拉出处理罐；
[0057] (8)滴水：将木材在滴水区放至无滴漏水；
[0058] (9)干燥固着：将防护处理后的木材进行2~3周的固着，在此期间应不受雨淋； 一般园林用木材不需窖干，对于急用的木材可窖干，加速其固着；
[0059] 所述的木材为马尾松、桉树、湿地松、杉木、柳杉、相思、橡胶木、辐射松、樟子松、湿 地松、东北落叶松、美国南方松等；
[0060] 所述的干燥的方法为气干、窑干、强制气干或真空干燥等；
[0061] 所述的干燥后的木材的含水率控制在30%以下；
[0062] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0063] (1)现有木材防腐剂、木材防水剂、木材染色剂不能混和使用，会产生沉淀或分层。 本发明通过选择适宜的防腐防白蚁、防水和染色的有效成分，采用脂肪醇醚聚氧乙烯类非 离子表面活性剂和聚乙氧基化脂肪醇为乳化剂，制得性能稳定的多效木材防护剂。经检测， 防护剂在离心机中以4000r/min离心15min，无分层沉淀现象；在-5°C冰箱中放置3个月， 无分层现象；在室温环境中放置2年，无沉淀分层现象；防护剂处理木材后液体也无分层或 沉淀情况，可重复使用。
[0064] (2)本发明处理的木材防腐效果可达到强耐腐等级，白蚁蛀蚀等级为0 (白蚁不蛀 蚀）；木材拒水率可达53.66% ;赋予木材黄褐色、淡褐色、深褐色、红棕色等多种表面颜色， 可模仿柚木、花梨等多种珍贵木材颜色，满足高档装饰装修场所所需要的美观和装饰效果， 显著提高木材附加值及应用范围。
[0065] (3)本发明多效防护剂可与水任意比例混合，可通过一次处理工序，同时赋予木材 良好的防腐、防蚁、防水和表面装饰等综合效果，可提高生产效率3倍以上，减少了木材干 燥、木材处理等工序，大大降低了人工、设备投入成本。
【附图说明】
[0066] 图1是实施例1制备的防腐防水染色多效防护剂的形态图。
[0067] 图2是实施例1、2、3处理的马尾松木材结果分析图，其中，A:实施例1处理的马尾 松木材；B:实施例2处理的马尾松木材；C:实施例3处理的马尾松木材。
[0068] 图3是实施例1木材防腐防水染色剂处理的马尾松耐白腐菌和耐褐腐菌检测结果 图，其中，A:空白对照马尾松耐白腐菌测试试样；B:实施例1木材防腐防水染色剂处理的马 尾松