[发明专利]一种用于木材的浸渍剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及木材改性加工技术领域，具体涉及一种用于木材的浸渍剂及其制备方法。

背景技术

木材是可再生的传统材料，具有质量轻、强重比高、弹性好、耐冲击、纹理色调丰富美观和易于加工等优点。但人工林速生材具有材质疏松、密度小、尺寸稳定性差、不耐腐等缺点，导致其产品性能差，附加值低。因此，高效利用低质速生木材，达到劣材优用的目的，成为许多木材研究工作者研究的重点之一。通过对木材进行化学功能改良，改善木材的尺寸稳定性和耐久性，延长木材的使用年限，提高其产品附加值，是实现木材高效节约利用的重要手段

我国是一个少林国家，第六次全国森林资源清查结果显示：全国的森林覆盖率为18.21％，仅相当于世界森林覆盖率(27％)的61％；人均森林面积0.132hm2，不到世界平均水平的1/4，居世界第134位。人均森林蓄积9.421m3，不到世界平均水平的1/6，居世界第122位。随着国家经济建设的发展及人们生活水平的提高，人们对木材的需求量越来越大，而天然林保护工程的实施，使得木材供求矛盾更加突出。目前我国部分木材来源仍采用进口木材，然而目前国外进口或国产硬木价格逐年提高，而包括杨木、竹柳、辐射松等在内的软质速生材，用于家居材料存在质软、易变形、耐腐性差等缺陷。为了解决该技术问题，现有技术中往往对速生材采用化学功能改良，通过对木材进行物理和/或化学处理，由此导致木材细胞壁分子结构的永久改变或细胞腔结构的大量封闭，因而增强木材的尺寸稳定性、耐腐朽能力、力学强度、表面硬度等性能；如果加入特定功能的助剂，也可同时赋予木材防水、阻燃等新的特性。木材改性技术依据是否注入试剂以及试剂在细胞中的分布可以大致划分为细胞壁改性和细胞腔处理。细胞壁改性是指改性过程中木材的细胞壁物质经历了化学改变，其分子结构和宏观性能均由此而发生永久改变。细胞壁改性主要包括炭化处理、活性低分子树脂改性、有机单体接枝等。常见的细胞腔处理有热固性树脂(酚醛、脲醛、三聚氰胺)处理、石蜡处理、硅烷处理等。但现有的浸渍技术存在以下问题：

第一、潜在环保问题如用脲醛树脂、改性脲醛、酚醛树脂，存在甲醛、酚类残留量高，或在炎热夏季、冬天取暖条件下存在潜在风险；

第二、浸渍液成本高，如用溶胶类、多聚糖类产品价格较高，在市场上没有竞争力，没有办法让市场大范围接纳；

第三、浸渍液的其他问题如醛类树脂浸入木材后烘干表面先固化，中心不固化，大大增加后期烘干能耗，溶胶类浸渍酸碱性集聚问题导以及多聚糖类高固含下粘度大的问题，影响浸渍均匀性。

由此可见，能否基于现有技术中的不足，提供一种改良的用于木材的浸渍剂，有效针对木材进行化学改性处理，使其具有配方成分合理，原材料环保易得，成本低，烘干速度快，且浸渍均匀性高的优点，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种用于木材的浸渍剂及其制备方法，使其具有化学改性处理科学合理，有效针对细胞壁改性处理，极大提高速生材的物理力学性能与尺寸稳定性，同时本发明提供的浸渍剂原料成分环保易得，加工成本低，适于批量的生产和使用。

为了达到上述技术效果，本发明包括以下技术方案：

一种用于木材的浸渍剂，所述浸渍剂包括浸渍原液，所述浸渍原液包括以下重量份数的原料组分：320～420份的葡萄糖、80～160份的尿素、5～45份的三聚氰胺和300～500份的水。

本发明各配方成分选择科学合理，且各原料成分环保易得，经有效的合成反应制备得到水溶性树脂材料，其原料葡萄糖为自然界最为广泛单糖，来源于生物质，而非石化所以价格较稳定基本保持在2000元每吨以内。其粘度较低，能够很好的渗透至生材的细胞壁中，极大提高速生材的物理力学性能与尺寸稳定性。

进一步的，所述浸渍原液中还包括酸性催化剂和碱性调节剂。

通过添加酸性催化剂和碱性调节剂，使得在制备浸渍剂时，有效调控反应溶液酸碱性，确保生成产物为水溶性树脂材料。该制备产物具有浸渍均匀性高、改性效果好且原料成本环保易得的优点。

进一步的，所述酸性催化剂包括以下重量份数的原料组分：2～20份的强酸性铵盐、0.5～10份的强酸性铜盐和0.5～10份的强酸性镍盐中的一种以上；所述碱性调节剂包括氢氧化钠、碳酸钠和氨水中的一种以上。