专利名称：一种木材或竹材防腐处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种木材或竹材处理的方法，特别是涉及一种木材或竹材防腐处理的方法。
背景技术：
木材与竹子因含有大量淀粉、糖份、蛋白质和其它盐类物质，天然耐久性差，容易 引起虫蛀和霉腐。每年因腐朽、虫蛀而损失的竹材约占全世界竹材产量的10%，因此，木材 与竹材防护对于建设资源节约型竹产业具有重要的意义。然而，木材与竹材防护是我国木 材与竹材利用中的薄弱环节，大多数户外使用的木材与竹材未经防护处理，少数经防护处 理的木材与竹材所使用的防护剂大多数对环境不友好。近年来化学防护剂因其已知或潜 在的毒副作用日渐受到冷遇，而源自动物、植物、微生物的天然防护剂正日益受到人们的青 睐。天然产物不仅种类繁多，生物活性多样，且作用独特，更重要的是易降解或与环境相容 性好，因此，从生物中寻找抗菌杀虫活性成分是目前防护剂研究的热点之一。在竹木材防腐 方面，近年来国内外开展料天然高分子产物如甲壳素、耐腐木材提取物、腰果壳油的性能研 究，探讨其作为防腐剂的可能性，并取得一些重要进展。美国学者Hillis(1962)阐述了木材抽提物对木材利用的影响，由于受当时条 件的限制，仅从宏观角度进行了一些评价。随后，国内外学者才开展了一系列关于木材 抽提物的研究。Rowell(1984)报道了木材抽提物特别是酚类物质直接影响木材胶合反 应；Silverio等利用GC/MS研究了储存期对巴西巨桉和柳桉混合木片丙酮抽提物的影响； Singh等发现热磨设备腐蚀是由木材抽提物产生的。我国学者欧义芳等(1996)认为桉木 多酚化合物以单宁的形式存在；彭万喜等(2008)利用粒径分析仪研究了赤桉木材抽提物 溶出过程中粒子的微/纳米特征及其分布。为了进一步深入揭示桉木抽提物的影响，国内 外学者先后对抽提物含量和组分进行了研究。陈炳星等和方桂珍等从宏观上对我国常用树 种的抽提物含量作了分析，另外一些学者对育林条件、环境对木材抽提物含量的影响进行 了研究。现代仪器的陆续应用加快了木材抽提物的研究进展，如Gutierrez等(1998)利用 GC/MS分析了桉木亲脂性抽提物和树脂沉淀分解过程；Gonzalez-Vila等(2000)利用GC/ MS对尾叶桉木片S-C02超临界抽提物进行了分析；Caldeira等分析了在超声波条件下应压 木的二氯甲烷抽提物的化学成分；Ishida等(2007)利用热解气相色谱分析了桉木抽提物 中酚类化合物的存在种类和形态；我们利用GC/MS、PyGC/MS分析了 10多种树木、5种竹子、 10多种农作物秸秆抽提物的成分。近来国际上对抽提物组分分析的研究主要集中于宏观含 量与部分化合物的鉴别，而对抽提物在抗菌防腐方面尚未开展深入的研究。经国内外专家研究发现，林木抽提物一般含有单宁、树脂、树胶、精油、色素、生物 碱、脂肪、蜡、糖和淀粉等700多种化合物，其中一些成分是化工、医药及其它工业部门的重 要原料，具有一定的经济价值。有些木材抽提物含有毒性的化学成分，如松木心材抽提物中 含有3，5 二羟基苯乙烯，柏木类木材中含酚酮，均具有较强的毒性。含有毒性抽提物的树木 或木材具有较强的天然耐久性，对木腐菌、白蚁等危害木材的生物具有显著的抗蚀能力。虽然天然产物具有很多有点，但是多数天然产物化合物结构复杂，不易合成或合成成本太高， 无使用价值，大多数对光不稳定，或极易挥发，通常不能直接作为防护剂使用。解决的办法 有两种，一是将对天然产物进行修饰、改性和复配成适当的防护剂配方；二是以天然产物为 先导化合物，开发性能优良的与环境相容的、防护剂新品种。因此，本专题依据天然产物化学原理，从动植物加工废弃物中提取、筛选、制备天 然抗菌、防虫活性物质，通过制剂开发、配方优化等研究，研制适用于竹木材及其制品的天 然防护剂。本专题的实施可以大幅度降低木材与竹材防护成本，推动天然防护剂的普及利 用，实现木材与竹材防护行业的健康发展，达到节约资源、保护环境的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作工艺简单、可控性好、成本低的木材 或竹材防腐处理的方法。为了解决上述技术问题，本发明提供的木材或竹材防腐处理的方法，由如下步骤 组成(1)、天然防腐剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比2 1-5 1混合，然 后在85-95°C下抽提6-8h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸 点小于110的组分，剩余物为天然防腐剂组分I ；苯/醇溶剂与新鲜火炬松松针按体积比 2:1-5: 1混合，然后在85-95°C下抽提5-8h，经滤纸过滤后得到火炬松松针苯/醇提取 液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110的组分，剩余物为天然防腐剂组分II ；再将天然防腐 剂组分II与天然防腐剂组分II按照体积比1 1混合均勻，得到天然防腐剂；其中苯/醇溶 剂是由苯和乙醇按照体积比1 1混合而成；樟树叶采摘时间为5月-10月之间，生长地为 湖南、江西、福建、广东或广西；火炬松松针采摘时间为9月-12月之间，生长地为湖南、江 西、广西、云南或四川；(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释50-70倍，浴比为木材或竹 材与天然防腐剂的体积比1 1. 05-2. 0，室温、2. 0-3. OMPa下，保压处理时间8-10小时即 可；其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体积比1 1混合而成；木材指任一规格的锯材；竹 材指任一规格的竹片。采用上述技术方案的木材或竹材防腐处理的方法，将天然酚类、高级醇、有机酸与 木材或竹材发生反应，或沉淀到木材或竹材孔隙中，以达到抑制木材与竹材在使用过程中 发生腐朽，经过处理的木材与竹材发生腐朽的几率在5 %以内。本发明的具有操作工艺简 单、重现性好、无需任何昂贵设备、也不需要复杂的化学处理过程，更为重要的是，本发明处 理后的木材无味无毒，对环境友好，因此本发明具有很好的工业化应用前景。综上所述，本发明是一种操作工艺简单、可控性好、成本低的木材或竹材防腐处理 的方法。
具体实施例方式通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施 例并不是对本发明的限定。实施例1
木材防腐处理的步骤如下(1)、天然防腐剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比2 1混合，然后在85°C 下抽提8h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110°C的 组分，剩余物为天然防腐剂组分I ；苯/醇溶剂与新鲜火炬松松针按体积比2 1混合，然 后在85°C下抽提8h，经滤纸过滤后得到火炬松松针苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸 点小于110°C的组分，剩余物为天然防腐剂组分II ；再将天然防腐剂组分I与天然防腐剂 组分II按照体积比1 1混合均勻，得到天然防腐剂；其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体 积比1 1混合而成；樟树叶采摘时间为5月，生长地为湖南；火炬松松针采摘时间为9月， 生长地为湖南；(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释50倍，浴比为木材与天然 防腐剂的体积比1 1.05，室温、2. OMPa下，保压处理时间10小时即可。其中苯/醇溶剂 是由苯和乙醇按照体积比1 1混合而成；木材是指任一规格的锯材。实施例2:木材防腐处理的步骤如下(1)、天然防腐剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比5 1混合，然后在95°C 下抽提6h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110°C的 组分，剩余物为天然防腐剂组分I ；苯/醇溶剂与新鲜火炬松松针按体积比5 1混合，然后 在95°C下抽提5h，经滤纸过滤后得到火炬松松针苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点 小于110°C的组分，剩余物为天然防腐剂组分II ；再将天然防腐剂组分I与天然防腐剂组 分II按照体积比1 1混合均勻，得到天然防腐剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体 积比1 1混合而成；樟树叶采摘时间为10月，生长地为江西；火炬松松针采摘时间为12 月，生长地为广西；(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释70倍，浴比为木材与天然 防腐剂的体积比2. 0，室温、3. OMPa下，保压处理时间8小时即可。其中苯/醇溶剂是由苯 和乙醇按照体积比1 1混合而成；木材是指任一规格的锯材。实施例3:木材防腐处理的步骤如下(1)、天然防腐剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比3 1混合，然后在90°C 下抽提7h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110°C的 组分，剩余物为天然防腐剂组分I ；苯/醇溶剂与新鲜火炬松松针按体积比3 1混合，然 后在90°C下抽提7h，经滤纸过滤后得到火炬松松针苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸 点小于110°C的组分，剩余物为天然防腐剂组分II ；再将天然防腐剂组分I与天然防腐剂 组分II按照体积比1 1混合均勻，得到天然防腐剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照 体积比1 1混合而成；樟树叶采摘时间为9月，生长地为广西；火炬松松针采摘时间为11 月，生长地为四川；(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释60倍，浴比为木材与天然 防腐剂的体积比1 1.5，室温、2. 5MPa下，保压处理时间9小时即可。其中苯/醇溶剂是 由苯和乙醇按照体积比1 1混合而成；木材是指任一规格的锯材。实施例4
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竹材防腐处理的步骤如下(1)、天然防腐剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比2 1混合，然后在88°C 下抽提8h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110°C的 组分，剩余物为天然防腐剂组分I ；苯/醇溶剂与新鲜火炬松松针按体积比2 1混合，然 后在88°C下抽提8h，经滤纸过滤后得到火炬松松针苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸 点小于110°C的组分，剩余物为天然防腐剂组分II ；再将天然防腐剂组分I与天然防腐剂 组分II按照体积比1 1混合均勻，得到天然防腐剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照 体积比1 1混合而成；樟树叶采摘时间为5月，生长地为福建；火炬松松针采摘时间为9 月，生长地为云南；(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释50倍，浴比为竹材与天然 防腐剂的体积比1 1.05，室温、2. OMP a下，保压处理时间10小时即可。其中苯/醇溶剂 是由苯和乙醇按照体积比1 1混合而成；竹材是指任一规格的竹片。实施例5 竹材防腐处理的步骤如下(1)、天然防腐剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比5 1混合，然后在92°C 下抽提6h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110°C的 组分，剩余物为天然防腐剂组分I ；苯/醇溶剂与新鲜火炬松松针按体积比5 1混合，然 后在92°C下抽提5h，经滤纸过滤后得到火炬松松针苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸 点小于110°C的组分，剩余物为天然防腐剂组分II ；再将天然防腐剂组分I与天然防腐剂 组分II按照体积比1 1混合均勻，得到天然防腐剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照 体积比1 1混合而成；樟树叶采摘时间为10月，生长地为江西；火炬松松针采摘时间为 12月，生长地为广西。(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释70倍，浴比为竹材与天然 防腐剂的体积比2. 0，室温、3. OMPa下，保压处理时间8小时即可。其中苯/醇溶剂是由苯 和乙醇按照体积比1 1混合而成；竹材是仅指任一规格的竹片。实施例6 竹材防腐处理的步骤如下(1)、天然防腐剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比3 1混合，然后在87°C 下抽提7h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110°C的 组分，剩余物为天然防腐剂组分I ；苯/醇溶剂与新鲜火炬松松针按体积比3 1混合，然 后在87°C下抽提7h，经滤纸过滤后得到火炬松松针苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸 点小于110°C的组分，剩余物为天然防腐剂组分II ；再将天然防腐剂组分I与天然防腐剂 组分II按照体积比1 1混合均勻，得到天然防腐剂。其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照 体积比1 1混合而成；樟树叶采摘时间为9月，生长地为广东；火炬松松针采摘时间为11 月，生长地为四川；(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释60倍，浴比为竹材与天然 防腐剂的体积比1 1.5，室温、2. 5MPa下，保压处理时间9小时即可。其中苯/醇溶剂是 由苯和乙醇按照体积比1 1混合而成；竹材是指任一规格的竹片。
权利要求
一种木材或竹材防腐处理的方法，其特征是由以下步骤构成(1)、天然防腐剂制备苯/醇溶剂与新鲜樟树叶按体积比2∶1-5∶1混合，然后在85-95℃下抽提6-8h，经滤纸过滤后得到樟树叶苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110℃的组分，剩余物为天然防腐剂组分I；苯/醇溶剂与新鲜火炬松松针按体积比2∶1-5∶1混合，然后在85-95℃下抽提5-8h，经滤纸过滤后得到火炬松松针苯/醇提取液，在无氧条件下蒸馏出沸点小于110℃的组分，剩余物为天然防腐剂组分Ⅱ；再将天然防腐剂组分I与天然防腐剂组分Ⅱ按照体积比1∶1混合均匀，得到天然防腐剂；其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体积比1∶1混合而成；樟树叶采摘时间为5月-10月之间，生长地为湖南、江西、福建、广东或广西；火炬松松针采摘时间为9月-12月之间，生长地为湖南、江西、广西、云南或四川；(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释50-70倍，浴比为木材或竹材与天然防腐剂的体积比1∶1.05-2.0，室温、2.0-3.0MPa下，保压处理时间8-10小时即可；其中苯/醇溶剂是由苯和乙醇按照体积比1∶1混合而成；木材指任一规格的锯材；竹材指任一规格的竹片。
全文摘要
本发明公开了一种木材或竹材防腐处理的方法，由如下步骤构成(1)、天然防腐剂制备；(2)、防腐处理工艺将天然防腐剂利用苯/醇溶剂稀释50-70倍，浴比为木材或竹材与天然防腐剂的体积比1∶1.05-2.0，室温、2.0-3.0MPa下，保压处理时间8-10小时即可。本发明操作工艺简单、可控性好、成本低、无需复杂的化学处理、也不需要昂贵的设备、易于产业化，具有十分广泛的应用前景。
文档编号B27K5/00GK101850569SQ20101019834
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者吴凤娟, 周先雁, 张仲凤, 彭万喜, 马清芝 申请人:中南林业科技大学