专利名称：合成树脂浸渍木材改性的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种木材化学处理方法，具体说涉及木材以酚醛树脂溶液浸渍的处理方法。
背景技术：
随着社会的发展，木材的耗用量逐年增加，而可供资源逐年减少，在木材资源中有 些品种质量较差，密度小，强度低，发脆，并且极易腐烂，难以用作工业用途木材，对于这种 木材通常采用树脂浸渍方法，增加密度，提高强度和抗腐性。木材改性通常使用酚醛树脂浸渍液在加压下浸渍，然后在100 105°C固化， 这种方法致使木材发脆，加工性能差，刨花细碎，降低使用价值。本发明人在申请号 2008100132255的发明中曾对通常的上述方法进行改进，浸渍采用先减压后加压的方法，降 低固化温度，在90 95°C固化，虽然取得一定效果，但树脂进入量难以控制。树脂进入量不 仅影响改性后木材的物理特性，又影响生产成本，所以必须根据用途不同，适当控制树脂的 进入量。通常是用浸渍液的含树脂量来调节，但由于树脂的溶解度及溶液黏度的限制，往往 得不到满意的结果，而且酚醛树脂中的游离甲醛较高，极易造成环镜污染和对人体的危害。
发明内容
针对木材改性存在的问题，本发明提出一种浸渍液进入量稳定，改性木材不发脆， 加工性能好，无甲醛残留的一种合成树脂浸渍木材改性的工艺方法。解决上述技术问题的具体技术方案是一种合成树脂浸渍木材改性的工艺方法， 其特征是1)浸渍液配制原料酚醛树脂检测方法原料酚醛树脂的质量分数为48% 54%，取原料酚醛树 脂配成质量分数10%的检测液进行检测，其质量指标外观棕红色透明液体；光密度用 波长496nm、比色皿厚度10mm，分光测定为1. 280 1. 330 ；游离甲醛质量分数彡0. 40 ；配制100质量份浸渍工作液100 %的酚醛树脂液 10 20份碳酰胺0.5 1.5份水余量；2)浸渍将木材加入高压釜中，密闭，接通真空系统，在0.050 0.085MPa下抽真 空20 30min，将浸渍液工作液抽入，将真空系统改为加压系统，在0. 7 0. 9MPa下加压 50 60min，泄压后取出木材；3)固化将木材放入烘箱，木材之间放置隔条。加完后密闭，用循环热空气干燥， 3 4h将温度升到90°C，在90 95°C固化3 4h，然后停风，降温，打开烘箱，取出改性木 材。本发明的有益效果由于在特定的酚醛树脂液中加入添加剂碳酰胺(NH2)2CO,碳酰胺和游离甲醛生成脲醛树脂，降低残留甲醛量，并且有助于防止酚醛树脂在存放中进一 步聚合，从而有利于吸收，而脲醛树脂为弹性树脂可以增加木材的弹性，破坏载荷、抗弯强 度增加，木材不发脆，加工性好，扩大改性木材使用范围。
具体实施例方式实施例1原料检测配成10%的酚醛树脂液，质量指标为外观为棕红色透明液体；光密 度用波长496nm、比色皿厚度10mm，分光测定为1. 298 ；游离甲醛质量分数0. 35。1)浸渍液配制配制浸渍工作液20kg:按100%的酚醛树脂 2.0kg碳酰胺0. 20kg水余量；配制的浸渍液含游离甲醛2. 3mol，碳酰胺3. 3mol。2)浸渍将密度399 (kg/m3)质量6. 4kg的杨木木板(200 X 20 X 4cm)加入高压釜 中，密闭，接通真空系统，在0. 05MPa下抽真空20min，抽入工作液，将真空系统改为加压系 统，在0. 7MPa下加压lh，泄压后取出木材。浸渍后的木材吸湿量14. 1kg，湿增重率220%。3)固化将木材放入烘箱，木材之间放置隔条。加完后密闭，用循环热空气干燥， 3 4h将温度升到90°C，在90 95°C固化3h，然后停风，降温，打开烘箱，取出改性木材。本发明方法固化处理的改性木材的破坏载荷1595N，抗弯强度73. 2IMPa,刨花成 片，不发脆。甲醛释放量由北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与工程系统测试，达 到国家标准规定的EO级水平。对照例100 105°C烘3h改性木材的破坏载荷1341N，抗弯强度68. 64MPa,刨花细 碎，发脆。实施例2原料检测配成10%的酚醛树脂液，质量指标为外观为棕红色透明液体；光密 度用波长496nm、比色皿厚度10mm，分光测定为1. 280 ；游离甲醛质量分数0. 34。1)浸渍液配制配制浸渍工作液2Ikg:按100%的酚醛树脂2.4kg碳酰胺0. 25kg水余量；配制的浸渍液含游离甲醛2. Smol，碳酰胺4. 2mol。2)浸渍将密度430 (kg/m3)质量6. 9kg的杨木木板(200 X 20 X 4cm)加入高压釜 中，密闭，接通真空系统，在0. 085MPa下抽真空25min，抽入渍液工作液，将真空系统改为加 压系统，在0.8MPa下加压55min，泄压后取出木材。浸渍后的木材吸湿量14. 5kg，湿增重率 210%。3)固化将木材放入烘箱，木材之间放置隔条。加完后密闭，用循环热空气干燥， 3 4h将温度升到90°C，在90 95°C固化3. 5h，然后停风，降温，打开烘箱，取出改性木材。
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本发明方法固化处理的改性木材的破坏载荷1699N，抗弯强度75. 76MPa,刨花成 片，不发脆。对照例100 105°C烘3. 5h改性木材的破坏载荷1542N，抗弯强度69. 76MPa,刨花 细碎，发脆。实施例31)浸渍液配制原料检测配成10%的酚醛树脂液，质量指标为外观为棕红色透明液体；光密 度用波长496nm、比色皿厚度10mm，分光测定为1. 310 ；游离甲醛质量分数0. 16。配制浸渍工作液22. 5kg 按100%的酚醛树脂 3.8kg添加剂碳酰胺0. 30kg水余量；配制的浸渍液含游离甲醛2. 2mol，碳酰胺5. Omol02)浸渍将密度455 (kg/m3)质量7. 3kg的杨木木板(200 X 20 X 4cm)加入高压釜 中，密闭，接通真空系统，在0. 065MPa下抽真空30min，然后抽入浸渍液工作液，将真空系统 改为加压系统，在0. 9MPa下加压50min，泄压后取出木材，浸渍后的木材吸湿量15. 3kg，湿 增重率210%。3)固化将木材放入烘箱，木材之间放置隔条。加完后密闭，用循环热空气干燥， 3 4h将温度升到90°C，在90 95°C固化4h，然后停风，降温，打开烘箱，取出改性木材。本发明方法固化处理的改性木材的破坏载荷1869N，抗弯强度78. 34MPa,刨花成 片，不发脆。对照例100 105°C烘4h改性木材的破坏载荷1631N，抗弯强度71. 24MPa,刨花细 碎，发脆。实施例41)浸渍液配制原料检测配成10%的酚醛树脂液，质量指标为外观为棕红色透明液体；光密 度用波长496nm、比色皿厚度10mm，分光测定为1. 330 ；游离甲醛质量分数0. 19。配制浸渍工作液20. 5kg 按100%的酚醛树脂 4.1kg碳酰胺0. 28kg水 余量；浸渍液含游离甲醛2. 6mol，碳酰胺4. 7mol。2)浸渍将密度413 (kg/m3)质量6. 6kg的杨木木板(200 X 20 X 4cm)加入高压釜 中，密闭，接通真空系统，在0. 065MPa下抽真空30min，然后抽入浸渍液工作液，将真空系统 改为加压系统，在0.9MPa下加压50min，泄压后取出木材。浸渍后的木材吸湿量13. 7kg，湿 增重率207%。3)固化将木材放入烘箱，木材之间放置隔条。加完后密闭，用循环热空气干燥， 3 4h将温度升到90°C，在90 95°C固化4h，然后停风，降温，打开烘箱，取出改性木材。本发明方法固化处理的改性木材的破坏载荷1596N，抗弯强度75. 24MPa，刨花成
5片，不发脆。 对照例100 105°C烘4h改性木材的破坏载荷1341N，抗弯强度68. 75MPa,刨花细
碎，发脆。
权利要求
一种合成树脂浸渍木材改性的工艺方法，其特征是由以下步骤完成1)浸渍液配制原料酚醛树脂检测方法原料酚醛树脂的质量分数为48％～54％，取原料酚醛树脂配成质量分数10％的检测液进行检测，其质量指标外观棕红色透明液体；光密度用波长496nm、比色皿厚度10mm，分光测定为1.280～1.330；游离甲醛质量分数≤0.40；配制100质量份浸渍工作液100％的酚醛树脂液10～20份碳酰胺 0.5～1.5份水 余量；2)浸渍将木材加入高压釜中，密闭，接通真空系统，在0.050～0.085MPa下抽真空20～30min，将浸渍液工作液抽入，将真空系统改为加压系统，在0.7～0.9MPa下加压50～60min，泄压后取出木材；3)固化将木材放入烘箱，木材之间放置隔条；加完后密闭，用循环热空气干燥，3～4h将温度升到90℃，在90～95℃固化3～4h，然后停风，降温，打开烘箱，取出改性木材。
全文摘要
一种合成树脂浸渍木材改性的工艺方法，其步骤为配制100质量份浸渍工作液100％的酚醛树脂液10～20份，碳酰胺0.5～1.5份，水余量；浸渍将木材加入高压釜中，在0.050～0.085MPa下抽真空20～30min，抽入浸渍液工作液，在0.7～0.9MPa下加压50～60min；固化将木材放入烘箱，3～4h将温度升到90℃，在90～95℃烘3～4h。由于使用10％酚醛树脂液检测光密度为1.280～1.330的特定酚醛树脂液，并加入碳酰胺(NH2)2CO，碳酰胺和游离甲醛生成脲醛树脂，降低残留甲醛量，并且有助于防止酚醛树脂在存放中进一步聚合，从而有利于吸收，而脲醛树脂为弹性树脂可以增加木材的弹性，破坏载荷、抗弯强度增加，木材不发脆，加工性好，扩大改性木材使用范围。
文档编号B27K3/08GK101879729SQ20101021484
公开日2010年11月10日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者孙殿樑, 张兆群 申请人:辽宁精化科技有限公司