[其他]木料的防腐方法

说明书

多年来，人们总在关心如何使木料不易受真菌或细菌的损坏。由于真菌和（或）细菌损坏而使木料腐烂是一个非常令人苦恼的问题，特别是用于建筑用途的木料，对于房屋建筑木料更是如此。

多年来，有三类木料添加剂已成为木料的主要防腐剂，即：杂酚油化合物，五氯苯酚以及砷的化合物。它们在作为较有效的防腐剂的同时，由于都是潜在的致癌物而使其在商业上的用途衰退了，它不仅对处理木料使其防腐的人们受致癌物的影响，而且对那些生活在用经处理的木料建成的建筑物内的人或动物同样也是有害的。再者，由于仅是通过物理手段将这些添加物保持在木料内部，所以这些添加物常常会移到木料表面。因此木料的内部通常是没有经过耐用处理的，特别在使用杂酚油或五氯苯酚的情况下更是如此。

为了得到更耐久的防腐性，木料也用苯酚-甲醛预缩合物或预聚物进行处理，这些物质会在木料内部聚合或固化成树脂状的产物。可是，这些物质也有缺点，在使用前或在使用期间它们在溶液里有聚合的倾向，特别是在木料中的苯酚-甲醛聚合反应受催化作用的情况下，更是如此，当预缩合物和预聚物的分子足够大时，它将不容易渗透过木料的微孔，更不能渗透到中心部分或心材中。为了缓和这种情况和进一步改善防腐性，五氯苯酚常常被加到苯酚-甲醛树脂前体的水溶液中。这种做法不仅由于五氯苯酚而带来进一步的致癌性问题，而且，因为耗用了五氯苯酚和使五氯苯酚与苯酚-甲醛的预缩合物水溶液易混所必须的溶液，从而增加了木料的处理费用，同样，由于五氯苯酚不与苯酚-甲醛起反应，它能从木料中渗漏出来。美国专利No.4399195是针对这种类型的配方，其中的溶剂是甲醇。本发明是对这种配方的一种改进。

现在，对于大多数木料防腐剂，如果它们的分子是足够小的话，需对木料压力处理，以使防腐剂分子进入木料的中心部分或心材中去。参见美国专利No.3968276中的例子。压力处理是在容器中进行的，该容器能被抽真空和加压。经常是首先将装有木料的容器抽真空，以除去空气和木料内部的水份。新鲜的木料能用苯酚-甲醛预缩合物的水溶液进行处理，这样能除去部分水份。特别采用反复抽真空和接着加压处理的方法，以使足够量的苯酚-甲醛树脂固体进入木料中。

抽真空的步骤可以是在各个时间周期的各种压力下进行，一般，真空度至少10英寸汞柱和高达30英寸汞柱，甚至更高，其时间周期通常10分钟至15分钟，特别是当处理新鲜木料时，要采用更长的时间周期。在真空处理后，加入处理溶液，然后加压，处理的压力和时间也是可以变化的，通常，至少采用100psi，也可增加到高达300psi或更高。加压时间可从1～2分钟直至几小时之间改变。

应用甲醛、脲醛树脂、密胺-甲醛树脂、以及甲醛与各种未取代的苯酚和氯代苯酚树脂作为再生纤维素的防腐剂。所说的再生纤维素即粘胶纤维（贝尔（Bell）等;染色家和印染家协会志（J.Soc.Dyers&Colourists）71，1955，11;P.660-667），查斯（Cance）等指出用类似的方法对棉花进行处理。（纺织研究杂志（Textile    Research    Journal），1959.7，P558-564）。

然而，棉花和粘胶纤维素都是天然纤维素，在被处理样品的尺寸上显然不同于木料，大多数添加物要渗透到木料的深部是困难的，贝尔（Bell）等人的文章指出，所使用的将被转变成树脂的大量预聚合物一旦存在于基质之中，尽管以预聚物，即单体，与纤维素发生反应作为前提，但是预聚物形成树脂的反应还需要有能生成这类树脂的活性羟甲基基团的存在。苯酚-甲醛预聚物的聚合作用或发生在两种不同预聚物分子上的有效羟甲基基团之间，或发生在两种不同预聚物分子上的一个羟甲基团与一个氢基团之间。在两个例子中，可与纤维素中的活性氢基团反应的羟甲基基团被吸收在树脂结构中。这样，可能会降低位于木料内部的树脂的稳定性。贝尔（Bell）等人进一步指出：把氯代苯酚当作预聚物加入人造纤维中时不会形成树脂。

查斯（Cance）等人也指出，苯酚、羟基苄醇、氯代苯酚、溴代苯酚、氟代苯酚作为添加剂加入棉花中，棉花中的树脂随之形成，由此所得的产物具有上述粘胶纤维相同的缺点。事实上，查斯（Cance）指出：树脂很少渗透进纤维素的纤维内的。即仅实现了对表面处理。

本发明提供了一种采用碱性水溶液中小分子防腐剂的木料防腐方法，该防腐剂能透到心材中，处理溶液的碱性不仅打开了木料的微孔，也是一种防腐剂和木料进行化学反应的催化剂，因此，防腐剂不仅能渗透到心材中，而且和木料发生共价反应并耐久地保持在木料中。