一种木材改性药液及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种木材改性所使用的改性剂及制备方法，尤其是一种木材改性药液。
【背景技术】
[0002]木材改性其主要目的是为了将木材的耐用性提高。为此，就如何使木材本身拒水自然成了当今本行业要着力解决的问题；更多的技术方案是在提高改性液的问题上做足功课。它的好处在于经改性液浸泡后的木材可以减少板材、型材的断裂，可以提高微生物、蚁虫对其侵害的耐受性。例如，中国专利CN101267921A公开的“改性木质材料在生产制品中的用途”提到了利用以交联形式分布在木材中的可交联氮化合物的改性木质材料是如何制作的。中国专利CN8610228B公告的“马尾松木材的一种改性方法”提到了包括有工业酒精、五氯苯酚、聚乙烯醇缩丁醛在内的松香作为木材防水防腐改性剂。
[0003]以上专利文献披露了改性木质材料的应用、特殊指定木材的改性等方面的实例。
[0004]然而，在生产实践中发现，成品的木材，其纤维内部的填充物是否均匀充实、改性后的木材本身的柔韧性是否可以大幅度提高仍乃为当今主要课题，尤其是在提高改性木材的质量上其改性剂的调整配制仍具有极大地创作空间。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种木材改性药液及制备方法，籍以该药液可以使木材纤维内部的填充物充实并提高了木材的柔韧性，以该方法可以制备现场随机使用的改性剂。
[0006]为此，本发明解决所述问题的技术方案是:一种木材改性药液，其特征在于，所述药液组方的主要成分是:碱性酚醛树脂、二氧化钛、苯丙乳液、硅酸钠、氢氧化钠、高级脂肪酸钠、硬脂酸铝、环氧脂肪酸甲酯、烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂，其中，所述药液组方配比是:碱性酚醛树脂15%、二氧化钛8%、苯丙乳液8%、硅酸钠20%、氢氧化钠20%、高级脂肪酸钠5%、硬脂酸铝7%、环氧脂肪酸甲酯8%、烷基苯磺酸钠5%、硅烷偶联剂4%。
[0007]优选的，所述组方中的硅酸钠为1:5的水溶液。
[0008]优选的，所述组方中的氢氧化钠为1:8的水溶液。
[0009]优选的，所述组方中的氢氧化钠的PH值为11-13。
[0010]优选的，所述组方中各配比份为碱性酚醛树脂19%、二氧化钛7%、苯丙乳液7%、硅酸钠17%、氢氧化钠20%、高级脂肪酸钠5%、硬脂酸铝7%、环氧脂肪酸甲酯7%、烷基苯磺酸钠5%、硅烷偶联剂4%。
[0011]—种木材改性药液的制备方法，据以上改性药液的配比量，先将硬脂酸铝与环氧脂肪酸甲酯置入搅拌器合成搅拌均匀，再将上述的碱性酚醛树脂、二氧化钛、苯丙乳液、硅酸钠、高级脂肪酸钠、烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂原材料再置入容器，最后将氢氧化钠溶液置入容器，逐渐加温充分搅拌使所有组方中的原材料在容器加温搅拌中相溶无沉淀。
[0012]优选的，所述方法中的加温温度限定在80-85摄氏度。
[0013]优选的，所述方法中的搅拌时间随加温温度设定，不少于30分钟。
[0014]相比现有技术，本发明具有的积极效果是，由于采用了碱性酚醛树脂与硅酸钠作为改性药液的主要成分，且充当被改性木材之木材纤维内部的填充物，可使木材得硬度提高；而填充苯丙乳液则可增加木材的柔韧性；制备阶段加入的硬脂酸铝与环氧脂肪酸甲酯可使得药液中的合成分子趋于稳定从而提高了填充物分子的稳定性；并且，以烷基苯磺酸钠作为渗透剂可使得药液充分进入木材的纤维组织内部，再以硅烷偶联剂为固定剂可使得木材中的填充物充实。生产实践证明，本发明涉及的木材改性药液适用性广，可视不同的木材适量调整组方比重再按本发明的制备方法获取成品改性木材。
【附图说明】
[0015]图1是本发明涉及的木材改性液制备方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0016]参见附图1，本发明涉及一种木材改性药液，该药液组方的主要成分是:碱性酚醛树脂、二氧化钛、苯丙乳液、硅酸钠、氢氧化钠、高级脂肪酸钠、硬脂酸铝、环氧脂肪酸甲酯、烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂。此方案基于生产实践中对改性液的不断调试又且不断地总结而后确定的。
[0017]首先确定碱性酚醛树脂与硅酸钠是木材纤维内部主要填充物，由于硅酸钠会将木材变硬变脆，此时填充苯丙乳液即可以增加木材的柔韧性；而合成后的硬脂酸铝与环氧脂肪酸甲酯其合成分子可以充当稳定剂用来增加填充物分子的稳定性；烷基苯磺酸钠可以作为渗透剂加入到药液中，加入硅烷偶联剂可以固定木材纤维中的填充物。为此，本发明有以下改性液药方的优选实施例:
例1，改性液药方的配比可以是:碱性酚醛树脂15%、二氧化钛8%、苯丙乳液8%、硅酸钠20%、氢氧化钠20%、高级脂肪酸钠5%、硬脂酸铝7%、环氧脂肪酸甲酯8%、烷基苯磺酸钠5%、硅烷偶联剂4%。其中，组方中的硅酸钠为1:5的水溶液，组方中的氢氧化钠为1:8的水溶液。此组方通用性较佳，在实施于木材改性时，只要适当调整生产工艺过程中的一些参数指标即可。这些参数指标包括浸泡池、容器罐的温度、压力、时间等。
[0018]例2，针对不同的木材如杨树、柳树等，尤其是适于种植在华北、华中、西北等地区的速生树，本发明涉及的木材改性药液的组方配比也可以采用这样的优选方案:碱性酚醛树脂19%、二氧化钛7%、苯丙乳液7%、硅酸钠17%、氢氧化钠20%、高级脂肪酸钠5%、硬脂酸铝7%、环氧脂肪酸甲酯7%、烷基苯磺酸钠5%、硅烷偶联剂4%。其中的硅酸钠仍为1:5的水溶液，组方中的氢氧化钠仍为1:8的水溶液。
[0019]根据以上的木材改性药液，本发明还提供了制备其组方的方法，首先，据以上改性药液的配比量，先将硬脂酸铝与环氧脂肪酸甲酯置入搅拌器合成搅拌均匀，再将上述的碱性酚醛树脂、二氧化钛、苯丙乳液、硅酸钠、高级脂肪酸钠、烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂等原材料置入容器，最后将氢氧化钠溶液置入容器，逐渐加温充分搅拌使所有组方中的原材料在容器加温搅拌中相溶无沉淀。
[0020]由于苯丙乳液和硅酸钠在遇到氢氧化钠时会变得粘稠，因此在加温搅拌过程中，搅拌时间要长至少不能低于30分钟；同时，上述制备过程应把握的制备条件是容器内的温度限定在80-85摄氏度。
[0021]例如，经本发明提供的木材改性药液用于五年树龄的白毛杨木素材的改性，其实践考核的指标包括改性前后的评比有木材的端面、径面、弦面硬度，径向、弦向、顺纹抗压强度以及体积干缩率等，改性后的测评指标均有显著的提高；此文不再一一赘述。
【主权项】
1.一种木材改性药液，其特征在于，药液组方的主要成分是:碱性酚醛树脂、二氧化钛、苯丙乳液、硅酸钠、氢氧化钠、高级脂肪酸钠、硬脂酸铝、环氧脂肪酸甲酯、烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂，其中，所述药液组方的配比是:碱性酚醛树脂15%、二氧化钛8%、苯丙乳液8%、硅酸钠20%、氢氧化钠20%、高级脂肪酸钠5%、硬脂酸铝7%、环氧脂肪酸甲酯8%、烷基苯磺酸钠5%、硅烷偶联剂4%。2.根据权利要求1所述的木材改性药液，其特征在于，所述药液组方配比还可以是:碱性酚醛树脂19%、二氧化钛7%、苯丙乳液7%、硅酸钠17%、氢氧化钠20%、高级脂肪酸钠5%、硬脂酸铝7%、环氧脂肪酸甲酯7%、烷基苯磺酸钠5%、硅烷偶联剂4%。3.根据权利要求1所述的木材改性药液，其特征在于，所述组方中的硅酸钠为1:5的水溶液。4.根据权利要求1所述的木材改性药液，其特征在于，所述组方中的氢氧化钠为1:8的水溶液。5.根据权利要求1所述的木材改性药液，其特征在于，所述组方中的氢氧化钠的PH值为 11-13。6.一种木材改性药液的制备方法，据以上改性药液的配比量，先将硬脂酸铝与环氧脂肪酸甲酯置入搅拌器合成搅拌均匀，再将上述的碱性酚醛树脂、二氧化钛、苯丙乳液、硅酸钠、高级脂肪酸钠、烷基苯磺酸钠、硅烷偶联剂原材料再置入容器，最后将氢氧化钠溶液置入容器，逐渐加温充分搅拌使所有组方中的原材料在容器加温搅拌中相溶无沉淀。7.根据权利要求6所述的木材改性药液的制备方法，其特征在于，所述方法中的加温温度限定在80-85摄氏度。8.根据权利要求1所述的木材改性药液的制备方法，其特征在于，所述方法中的搅拌时间随加温温度设定，不少于30分钟。
【专利摘要】本发明涉及一种木材改性药液及制备方法，其碱性酚醛树脂与硅酸钠作为改性药液的主要成分，且充当被改性木材之木材纤维内部的填充物，可使木材得硬度提高；而填充苯丙乳液则可增加木材的柔韧性；制备阶段加入的硬脂酸铝与环氧脂肪酸甲酯可使得药液中的合成分子趋于稳定从而提高了填充物分子的稳定性；并且，以烷基苯磺酸钠作为渗透剂可使得药液充分进入木材的纤维组织内部，再以硅烷偶联剂为固定剂可使得木材中的填充物充实。生产实践证明，本发明涉及的木材改性药液适用性广，可视不同的木材适量调整组方比重再按本发明的制备方法获取成品改性木材。
【IPC分类】B27K3/52
【公开号】CN105583926
【申请号】CN201410560589
【发明人】贾超, 周晓燕, 张慧芳
【申请人】贾超, 尹少波
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月21日