本发明属于木材防霉技术领域，涉及一种水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提木材的绿色防霉处理方法。
背景技术：
众所周知，橡胶木、枫香木、松木等木材由于其自身存在易吸潮的内部组织结构或富含营养物质和易挥发有机物，导致其在潮湿环境中易发生霉变和色变，影响后续加工利用。如橡胶木属于散孔材，干缩小、易加工、价格低廉，是制作家具和玩具的优质木材，但由于其含有约1％的蛋白质和3％的淀粉等营养物质，在潮湿环境里极易发生霉变。CN102265902A公开了“一种橡胶木的防霉剂及其应用”专利技术，是先用烷基萘酸钠溶液进行预处理，然后采用由10％硫酸、乙基丁基胺、四硼酸纳组成的防霉剂进行防霉处理。CN103707375A公开了“一种实木防霉的处理方法”，采用实木烘干、恒温、抽湿、表面二次喷涂上漆四个步骤对实木进行防霉处理，专利实木烘干与普通木材干燥的差异是采用蒸汽对干燥房进行定时调温和调湿处理，且最高温度升至85℃，对实木防霉效果不佳；恒温和抽湿步骤主要是为了控制实木的含水率；表面二次喷涂上漆属于实木的后续加工工序，作为实木预处理工序将影响实木后续用途。在现有技术中应用于木材防腐的硼酚合剂等早期防霉剂、低毒型工业杀菌剂、低毒高效的有机化学试剂防霉剂，都存在一定的毒性、对人体产生危害，低毒性防霉剂并不能满足木制玩具行业等对木材安全无害的要求。实木干燥与表面喷涂上漆等联合处理限制木材的用途，给木材后续应用带来不便。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是研制出一种利用饱和水蒸汽和二氧化碳等天然无毒介质与木材中易吸潮的结构基团反应、去除大部分营养物质和易挥发有机物、长期防腐效果良好的木材绿色防霉处理方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：木材同步进行饱和水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理，木材在高温高湿、饱和水蒸汽与二氧化碳共同气氛下，由于化学基团结合、木材成分受热分解等化学反应，降低木材中易吸潮的结构基团；饱和水蒸汽和二氧化碳在处理罐中流动，带走部分蛋白和脂类等营养物质和易挥发有机物；二氧化碳溶于水生成一定量的碳酸，对木材起到酸浸提作用。
该防霉处理方法按如下步骤进行：
一、以水蒸汽为加热介质，通过压缩机从另一进气管通入二氧化碳气体，排除处理罐中空气含量至5％以内，快速升温至100-120℃，处理罐压力保持0.5-1MPa，保温时间2-4h；
二、继续通入水蒸汽，空压机加压通入二氧化碳，处理罐压力1-3MPa，升温至120-150℃，保温时间4-8h；
三、继续通入水蒸汽和二氧化碳，保温120-150℃，处理罐压力1-2MPa，干燥至含水率5％以内；
四、停止通入二氧化碳，喷淋降温至90℃以内，调节湿度，自然降温，木材含水率4-8％。
木材为枫木、橡胶木、松木等国产传统优质木材和速生材的板材，板材厚度小于等于100mm。
本发明的有益效果是：本方法采用木材同步进行饱和水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理，降低了木材中易吸潮的结构基团，去除部分蛋白和脂类等营养物质和易挥发有机物，绿色环保、安全无害、长期防霉效果好；用本方法防霉处理的木材环保安全，可用于制备儿童木制玩具、婴童生活用品等。
具体实施方式
本发明下面结合实施例作进一步详述：以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
1)试样制备
将枫香木材制成规格为500×120×20mm(长×宽×厚)的试样。
2)水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理
将枫香木置于可同时通加热介质水蒸汽和二氧化碳气体、耐压-0.1-4MPa木材高压防腐的处理罐中，通入加热介质饱和水蒸汽，通过压缩机从另一进气管通入二氧化碳气体，排除处理罐中空气含量至5％以内，快速升温至100℃，处理罐压力保持0.5MPa，保温时间2h；继续通入水蒸汽，空压机加压通入二氧化碳，处理罐压力1MPa，升温至120℃，保温时间4h；继续通入水蒸汽和二氧化碳，保温120℃，处理罐压力1MPa，干燥至含水率5％以内；停止通入二氧化碳，喷淋降温至90℃以内，调节湿度，自然降温，木材含水率7.45％。
3)试样耐腐性能
枫香木防腐试验的质量损失率7.45％，耐腐等级I。
实施例2
1)试样制备
将枫香木材制成规格为500×120×40mm(长×宽×厚)的试样。
2)水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理
本实施例中木材绿色防霉处理方法的步骤如下：通入加热介质饱和水蒸汽，通过压缩机从另一进气管通入二氧化碳气体，排除处理罐中空气含量至5％以内，快速升温至110℃，处理罐压力保持0.75MPa，保温时间3h；继续通入水蒸汽，空压机加压通入二氧化碳，处理罐压力2MPa，升温至135℃，保温时间6h；继续通入水蒸汽和二氧化碳，保温135℃，处理罐压力1.5MPa，干燥至含水率5％以内；停止通入二氧化碳，喷淋降温至90℃以内，调节湿度，自然降温，木材含水率9.61％。
3)试样耐腐性能
枫香木防腐试验的质量损失率6.71％，耐腐等级I。
实施例3
1)试样制备
将枫香木材制成规格为500×120×60mm(长×宽×厚)的试样。
2)水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理
本实施例中木材绿色防霉处理方法的步骤如下：通入加热介质饱和水蒸汽，通过压缩机从另一进气管通入二氧化碳气体，排除处理罐中空气含量至5％以内，快速升温至120℃，处理罐压力保持1.0MPa，保温时间4h；继续通入水蒸汽，空压机加压通入二氧化碳，处理罐压力3MPa，升温至150℃，保温时间8h；继续通入水蒸汽和二氧化碳，保温150℃，处理罐压力2.0MPa，干燥至含水率5％以内；停止通入二氧化碳，喷淋降温至90℃以内，调节湿度，自然降温，木材含水率7.28％。
3)试样耐腐性能
枫香木防腐试验的质量损失率5.50％，耐腐等级I。
实施例4
1)试样制备
将橡胶木制成规格为500×120×20mm(长×宽×厚)的试样。
2)水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理
本实施例中木材绿色防霉处理方法的步骤如下：通入加热介质饱和水蒸汽，通过压缩机从另一进气管通入二氧化碳气体，排除处理罐中空气含量至5％以内，快速升温至105℃，处理罐压力保持0.6MPa，保温时间2.5h；继续通入水蒸汽，空压机加压通入二氧化碳，处理罐压力1.25MPa，升温至125℃，保温时间4.5h；继续通入水蒸汽和二氧化碳，保温125℃，处理罐压力1.25MPa，干燥至含水率5％以内；停止通入二氧化碳，喷淋降温至90℃以内，调节湿度，自然降温，木材含水率6.97％。
3)试样耐腐性能
橡胶木防腐试验的质量损失率6.39％，耐腐等级I。
实施例5
1)试样制备
将橡胶木制成规格为500×120×40mm(长×宽×厚)的试样。
2)水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理
本实施例中木材绿色防霉处理方法的步骤如下：通入加热介质饱和水蒸汽，通过压缩机从另一进气管通入二氧化碳气体，排除处理罐中空气含量至5％以内，快速升温至115℃，处理罐压力保持0.8MPa，保温时间3.5h；继续通入水蒸汽，空压机加压通入二氧化碳，处理罐压力2.25MPa，升温至140℃，保温时间6.5h；继续通入水蒸汽和二氧化碳，保温140℃，处理罐压力1.75MPa，干燥至含水率5％以内；停止通入二氧化碳，喷淋降温至90℃以内，调节湿度，自然降温，木材含水率8.04％。
3)试样耐腐性能
橡胶木防腐试验的质量损失率5.80％，耐腐等级I。
实施例6
1)试样制备
将樟子松木材制成规格为500×120×40mm(长×宽×厚)的试样。
2)水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理
本实施例中木材绿色防霉处理方法的步骤如下：通入加热介质饱和水蒸汽，通过压缩机从另一进气管通入二氧化碳气体，排除处理罐中空气含量至5％以内，快速升温至105℃，处理罐压力保持0.5MPa，保温时间2h；继续通入水蒸汽，空压机加压通入二氧化碳，处理罐压力1.0MPa，升温至125℃，保温时间4.0h；继续通入水蒸汽和二氧化碳，保温125℃，处理罐压力1.0MPa，干燥至含水率5％以内；停止通入二氧化碳，喷淋降温至90℃以内，调节湿度，自然降温，木材含水率10.16％。
3)试样耐腐性能
樟子松木材防腐试验的质量损失率8.13％，耐腐等级I。
实施例7
1)试样制备
将樟子松木材制成规格为500×120×60mm(长×宽×厚)的试样。
2)水蒸汽蒸煮与二氧化碳浸提处理
本实施例中木材绿色防霉处理方法的步骤如下：通入加热介质饱和水蒸汽，通过压缩机从另一进气管通入二氧化碳气体，排除处理罐中空气含量至5％以内，快速升温至115℃，处理罐压力保持0.8MPa，保温时间3h；继续通入水蒸汽，空压机加压通入二氧化碳，处理罐压力2.0MPa，升温至140℃，保温时间6.0h；继续通入水蒸汽和二氧化碳，保温140℃，处理罐压力1.5MPa，干燥至含水率5％以内；停止通入二氧化碳，喷淋降温至90℃以内，调节湿度，自然降温，木材含水率8.77％。
3)试样耐腐性能
樟子松防腐试验的质量损失率8.48％，耐腐等级I。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。