[发明专利]一种人工速生林木材多功能化处理的方法

权利要求书

1.一种人工速生林木材多功能化处理的方法,其特征在于：该处理方法包括如下步骤：

(1)将含水率8%～30%的人工林速生木材置于耐高温、耐高压的密闭罐体中，通过抽真空，使罐体内部负压为0.08～0.095MPa，保持30～60min；

(2)将马来酸酐与吡啶混合制备成酯化液，酯化液的质量百分比为：马来酸酐95%～99%，吡啶1%～5%，在真空作用下，使酯化液注入罐体并完全淹没木材；

(3)解除罐体内真空状态，向罐体内施加气压，使其内部压力维持在0.6～1.5MPa，浸渍处理木材1～4h，使木材被酯化液完全饱和；

(4)打开排气阀，降低罐体压力至0.2MPa，利用余压将酯化液排出罐体，抽真空至罐体内部达到0.095MPa的负压状态，开启加热装置，使罐体内部温度控制在80℃～120℃，对木材进行真空加热处理2～8h；

(5)将罐体内温度降至35℃～40℃，得到酯化木材；

(6)将制备好的硅硼复合改性液，在罐体内真空条件下注入罐体内，并使硅硼复合改性液完全淹没木材，解除真空，向罐体内施加气压，使其内部压力维持在0.6～2.0MPa，浸渍处理木材1～8h；

(7)打开排气阀，降低罐体内压力至0.2MPa，利用余压将硅硼复合改性液排出罐体，进行回收、循环利用；

(8)罐体内降至常压常温，取出木材，自然存放7～10天，利用木材酯化后其内部的酸性环境，使填充于木材细胞腔内的硅溶胶与硼砂、硼酸锌的硅硼复合改性液完成凝胶；

(9)当木材含水率为45%～50%时，将木材放置到干燥设备内，在50℃～100℃条件下干燥10～15天，得多功能化处理改性材。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的人工林速生木材为杨木、杉木、柳杉和樟子松。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的步骤(4)中，当罐体内的负压因木材内部酸酐的受热蒸发而降至0.05MPa以下时，继续抽真空，使罐体内部负压恢复至0.095MPa；通过持续加热和吡啶的催化作用，使渗透到木材内部的马来酸酐与木材细胞壁物质发生充分的酯化反应，同时利用间歇式真空加热作用，使木材细胞腔内未反应的酯化液相继从木材及罐体排出，并分离回收、循环利用。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的硅硼复合改性液的制备方法为：将质量百分比浓度为30%、pH值为10～11的硅溶胶加热到40℃～60℃，加入硼砂与硼酸锌粉末，搅拌30～40min，降温至30℃以下，再加入质量百分比浓度为20%的氢氧化钠溶液，调整pH值到12～13，得到硅硼复合改性液。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于：所述的硅硼复合改性液中硼砂加入量占硅溶胶总质量的2～4%，硼酸锌粉末加入量占硅溶胶总质量的1～3%，氢氧化钠溶液加入量占硅溶胶总质量的5～8%。

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于：所述的硅硼复合改性液中硼砂加入量占硅溶胶总质量的3%，硼酸锌粉末加入量占硅溶胶总质量的2%，氢氧化钠溶液加入量占硅溶胶总质量的6%。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的步骤(5)中罐体内温度为38℃～40℃。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的酯化液中马来酸酐占质量百分比的97～98%，吡啶占质量百分比的2～3%。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的步骤(6)中，罐体内部压力维持在2.0MPa，浸渍处理木材6h。

10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于：所述的步骤(9)中，处理材取出后自然存放10天，再放置到干燥设备内，在70℃～90℃条件下干燥15天。