一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑的制作方法
【專利摘要】一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，屬于木材防腐劑加工【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征在于含有森林凋落物液化液31-59%、溶劑32-58%、乳化劑4-18%。上述一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，以森林凋落物為原料，通過化學(xué)反應(yīng)制成森林凋落物液化液，然后以液化液為活性成分，制成完全溶于水的木材防腐劑，解決了森林凋落物液化液不溶解于水的難題，該防腐劑來源于天然物質(zhì)，不含有害的重金屬，對人畜安全，環(huán)境友好且制造成本低廉；浸泡過程中能滲透到木材內(nèi)部，具有長效防腐抑菌效果，處理方法簡便易行。
【專利說明】一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于木材防腐劑加工【技術(shù)領(lǐng)域】,具體為一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑。
【背景技術(shù)】
[0002]木材是四大材料中唯一可再生的結(jié)構(gòu)材料，具有無毒、無污染、美觀、易加工等特點(diǎn)，與人類最親和，是深受人們喜愛的綠色天然產(chǎn)物。但是木材的主要成分為木素、纖維素和半纖維素，在溫度、水分、濕度、酸堿度適宜的情況下，易受蟲菌侵蝕而腐朽，導(dǎo)致木材的使用壽命縮短。我國是一個木材資源極度稀缺的國家，預(yù)計(jì)到2015年，全國木材供需缺口約為1.4 -1.5億m3，如何高效、合理利用木材資源，延長木材使用壽命，已成為亟需解決的問題。根據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計(jì)，防腐處理后的木材的使用壽命可以延長5-6倍。因此，對木材進(jìn)行防腐處理，是延長木材使用壽命、提高木材利用水平、節(jié)約木材資源的重要途徑和手段。
[0003]目前，市場上應(yīng)用的一些木材防腐劑，如林丹、五氯酚鈉、銅鉻砷(CCA)等，由于易污染環(huán)境，已經(jīng)逐步受到禁用或限用。氨溶烷基胺銅(ACQ)不含砷、鉻等對人、畜及植物有毒成分，廢棄木材焚燒后不會產(chǎn)生有毒氣體，且富含對環(huán)境比較友好的活性成分二價銅離子而成為CCA最有力的替代者。在美國，自2001年起，CCA處理材約削減了 70%的市場份額，基本上都被ACQ處理材占領(lǐng)。另外，硼砂、硼酸、四水合八硼酸鈉(DOT)等硼酸鹽類化合物防腐劑，因具有環(huán)境友好，無刺激性氣味，滲透性較強(qiáng)，對人畜低毒，對腐朽菌和蟲蟻的防治效果好，而又不影響木材本身的色澤與加工性能，且當(dāng)載藥量較高時，還可賦予木材一定程度的阻燃性等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛研究和開發(fā)。提高木材的防腐性能有多種方法:木材物理改性方法，如加熱法可以改善木材的防腐性能，因?yàn)榧訜崽幚砜梢允估w維素在纖維分子鏈之間的氫鍵結(jié)合加強(qiáng)、木素的降解和重新聚合，從而降低木材的吸濕性，使菌蟲無法從木材中獲得生活所必需的水分，進(jìn)而達(dá)到防腐的效果。另外，木材化學(xué)改性方法，如樹脂浸潰處理、交聯(lián)處理、乙?；幚怼⒕酆咸幚砟静牡?，也可以提高木材的防腐性能，原理和熱處理相似，因?yàn)槔w維素、半纖維素和木素分子上的游離羥基是木材中化學(xué)反應(yīng)最活潑、吸濕性最強(qiáng)的基團(tuán)，與所選擇的化學(xué)藥劑發(fā)生反應(yīng)形成醚鍵、酯鍵或縮醛聯(lián)結(jié)，封閉了羥基，降低了木材的吸濕性，從而達(dá)到了防腐的效果。但更多的研究是采用防腐劑處理木材，通過調(diào)整防腐劑濃度、配方、添加助劑以及以復(fù)配的方式來提高木材的防腐性能。
[0004]綜合木材防腐的技術(shù)與研究現(xiàn)狀，進(jìn)行防腐處理的目的主要是延長木制品的使用壽命，從而節(jié)約木材資源。在防腐處理過程中，要提高防腐劑有效成分在木材中的固著率，增強(qiáng)防腐劑的有效性，減少防腐劑對外界環(huán)境有可能造成的污染。理想的木材防腐處理應(yīng)滿足以下幾點(diǎn):價格經(jīng)濟(jì)、處理工藝簡單、防蟲菌性能優(yōu)越、低毒長效、不污染環(huán)境、防腐處理后對木材的膠合固化、物理性能及力學(xué)性能無不良影響。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)提供一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑的技術(shù)方案，其處理方法簡便，防腐效果好。
[0007]所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于含有森林凋落物液化液31-59%、溶劑32-58%、乳化劑4_18%，所述的溶劑為DMF、甲醇、乙醇、丙酮中的一種以上混合物，所述的乳化劑為op-10、JFC和十二烷基笨磺酸鈉中的一種以上混合物；
所述的森林凋落物液化液采用以下方法制備:
1)收集野外自然凋落的樹葉為材料，41-57°C下烘箱中烘干，然后將其置于粉碎機(jī)中粉碎至200-450目，同溫度下再次烘35-56min得凋落物粉末，備用；
2)苯酚置于50-80°C的水浴中加熱10-21min，待其完全融化成液體狀時迅速倒入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度控制在85-110°C，然后加入步驟I)中的凋落物粉末，攪拌混合均勻后緩慢滴加濃硝酸和雙氧水，攪拌50-75min直至液體變成暗紅色液體，再加入十二烷基苯磺酸鈉，攪拌混合溶解均勻，至其變成清亮的黑色液體停止加熱，其中，凋落物:苯酚:濃硝酸:雙氧水:十二烷基苯磺酸鈉的重量比為3-5:8-12:0.1-0.3:0.1-0.3:0.3-0.5 ；
3)將步驟2)中的液體冷卻至室溫，密封保存，即得凋落物液化液。
[0008]所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于所述的森林凋落物液化液的重量含量為40-55%，優(yōu)選45-50%。
[0009]所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于所述溶劑的重量含量為 35-55%，優(yōu)選 40-50%。
[0010]所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于所述乳化劑的重量含量為5-16%，優(yōu)選7-13%。
[0011]所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于森林凋落物液化液的制備方法步驟I)中:烘干溫度為45-50°C，粉碎至300-400目，同溫度下再次烘40_50min。
[0012]所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于森林凋落物液化液的制備方法步驟2)中:水浴溫度為55-75°C，優(yōu)選60-70°C ;水浴時間15_18min，滴加濃硝酸和雙氧水后攪拌60-70min。
[0013]所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于森林凋落物液化液的制備方法步驟2)中:苯酚:濃硝酸:雙氧水:十二烷基苯磺酸鈉的重量比為4:9-10:0.2:
0.2:0.4。
[0014]上述一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，以森林凋落物為原料，通過化學(xué)反應(yīng)制成森林凋落物液化液，然后以液化液為活性成分，制成完全溶于水的木材防腐劑，解決了森林凋落物液化液不溶解于水的難題，該防腐劑來源于天然物質(zhì)，不含有害的重金屬，對人畜安全，環(huán)境友好且制造成本低廉；浸泡過程中能滲透到木材內(nèi)部，具有長效防腐抑菌效果，處理方法簡便易行。
[0015]本申請文件中除有另有說明外，其余百分含量均為純物質(zhì)的重量百分含量。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0017]實(shí)施例1
將野外自然凋落的樹葉放入42°C下烘箱中烘干，烘干后用粉碎機(jī)粉碎至400目，同溫度下再次烘39min得凋落物粉末，然后取IOOkg苯酚置于65°C的水浴中加熱12min，待其完全融化成液體狀時迅速倒入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度控制在95°C，加40kg凋落物粉末，攪拌混合均勻后緩慢滴加2kg濃硝酸和2kg雙氧水，攪拌50min直至液體變成暗紅色液體，再加入4kg十二烷基苯磺酸鈉，攪拌混合溶解均勻，至其變成清亮的黑色液體停止加熱，最后冷卻至室溫，密封保存，得凋落物液化液。
[0018]然后向100L反應(yīng)釜內(nèi)投入56kg凋落物液化液，37kgDMF，不斷攪拌30min，再慢慢加入7kgJFC，攪拌溶解均勻后即成終產(chǎn)品。
[0019]實(shí)施例2
將野外自然凋落的樹葉放入51°C下烘箱中烘干，烘干后用粉碎機(jī)粉碎至350目，同溫度下再次烘50min得凋落物粉末，然后取IOOkg苯酚置于75°C的水浴中加熱18min，待其完全融化成液體狀時迅速倒入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度控制在93°C，加40kg凋落物粉末，攪拌混合均勻后緩慢滴加2kg濃硝酸和2kg雙氧水，攪拌75min直至液體變成暗紅色液體，再加入4kg十二烷基苯磺酸鈉，攪拌混合溶解均勻，至其變成清亮的黑色液體停止加熱，最后冷卻至室溫，密封保存，得凋落物液化液。
[0020]然后向100L反應(yīng)釜內(nèi)投入35kg凋落物液化液，12kg甲醇、20kg乙醇和20kg丙酮，不斷攪拌30min，再慢慢加入3kgop-10、5kgJFC和5kg十二烷基笨磺酸鈉，攪拌溶解均勻后即成終產(chǎn)品。
[0021]實(shí)施例3
將野外自然凋落的樹葉放入44°C下烘箱中烘干，烘干后用粉碎機(jī)粉碎至300目，同溫度下再次烘41min得凋落物粉末，然后取IOOkg苯酚置于70°C的水浴中加熱14min，待其完全融化成液體狀時迅速倒入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度控制在91°C，加40kg凋落物粉末，攪拌混合均勻后緩慢滴加2kg濃硝酸和2kg雙氧水，攪拌55min直至液體變成暗紅色液體，再加入4kg十二烷基苯磺酸鈉，攪拌混合溶解均勻，至其變成清亮的黑色液體停止加熱，最后冷卻至室溫，密封保存，得凋落物液化液。
[0022]然后向100L反應(yīng)釜內(nèi)投入52kg凋落物液化液，20kgDMF和20kg丙酮，不斷攪拌30min，再慢慢加入4kgop-10和4kgJFC，攪拌溶解均勻后即成終產(chǎn)品。
[0023]實(shí)施例4
將野外自然凋落的樹葉放入46°C下烘箱中烘干，烘干后用粉碎機(jī)粉碎至250目，同溫度下再次烘44min得凋落物粉末，然后取IOOkg苯酚置于60°C的水浴中加熱15min，待其完全融化成液體狀時迅速倒入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度控制在90°C，加40kg凋落物粉末，攪拌混合均勻后緩慢滴加2kg濃硝酸和2kg雙氧水，攪拌60min直至液體變成暗紅色液體，再加入4kg十二烷基苯磺酸鈉，攪拌混合溶解均勻，至其變成清亮的黑色液體停止加熱，最后冷卻至室溫，密封保存，得凋落物液化液。
[0024]然后向100L反應(yīng)釜內(nèi)投入46kg凋落物液化液，15kgDMF、15kg甲醇和15kg乙醇，不斷攪拌30min，再慢慢加入9kg十二烷基笨磺酸鈉，攪拌溶解均勻后即成終產(chǎn)品。
[0025]實(shí)施例5
將野外自然凋落的樹葉放入48°C下烘箱中烘干，烘干后用粉碎機(jī)粉碎至450目，同溫度下再次烘47min得凋落物粉末，然后取IOOkg苯酚置于80°C的水浴中加熱16min，待其完全融化成液體狀時迅速倒入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度控制在96°C，加40kg凋落物粉末，攪拌混合均勻后緩慢滴加2kg濃硝酸和2kg雙氧水，攪拌65min直至液體變成暗紅色液體，再加入4kg十二烷基苯磺酸鈉，攪拌混合溶解均勻，至其變成清亮的黑色液體停止加熱，最后冷卻至室溫，密封保存，得凋落物液化液。
[0026]然后向100L反應(yīng)釜內(nèi)投入42kg凋落物液化液，28kg甲醇和20kg乙醇，不斷攪拌30min，再慢慢加入5kgJFC和5kg十二烷基笨磺酸鈉，攪拌溶解均勻后即成終產(chǎn)品。
[0027]實(shí)施例6
將野外自然凋落的樹葉放入50°C下烘箱中烘干，烘干后用粉碎機(jī)粉碎至200目，同溫度下再次烘49min得凋落物粉末，然后取IOOkg苯酚置于50°C的水浴中加熱17min，待其完全融化成液體狀時迅速倒入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度控制在89°C，加40kg凋落物粉末，攪拌混合均勻后緩慢滴加2kg濃硝酸和2kg雙氧水，攪拌70min直至液體變成暗紅色液體，再加入4kg十二烷基苯磺酸鈉，攪拌混合溶解均勻，至其變成清亮的黑色液體停止加熱，最后冷卻至室溫，密封保存，得凋落物液化液。
[0028]然后向100L反應(yīng)釜內(nèi)投入38kg凋落物液化液，20kgDMF和30kg甲醇，不斷攪拌30min，再慢慢加入12kgop_10，攪拌溶解均勻后即成終產(chǎn)品。
[0029]以下通過試驗(yàn)進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果
表1實(shí)施例1-6對木材防腐抑菌的試驗(yàn)效果(浸泡處理)
【權(quán)利要求】
1.一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于含有森林凋落物液化液31-59%、溶劑32-58%、乳化劑4_18%，所述的溶劑為DMF、甲醇、乙醇、丙酮中的一種以上混合物，所述的乳化劑為op-10、JFC和十二烷基笨磺酸鈉中的一種以上混合物； 所述的森林凋落物液化液采用以下方法制備: 1)收集野外自然凋落的樹葉為材料，41-57°C下烘箱中烘干，然后將其置于粉碎機(jī)中粉碎至200-450目，同溫度下再次烘35-56min得凋落物粉末，備用； 2)苯酚置于50-80°C的水浴中加熱10-21min，待其完全融化成液體狀時迅速倒入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜溫度控制在85-110°C，然后加入步驟I)中的凋落物粉末，攪拌混合均勻后緩慢滴加濃硝酸和雙氧水，攪拌50-75min直至液體變成暗紅色液體，再加入十二烷基苯磺酸鈉，攪拌混合溶解均勻，至其變成清亮的黑色液體停止加熱，其中，凋落物:苯酚:濃硝酸:雙氧水:十二烷基苯磺酸鈉的重量比為3-5:8-12:0.1-0.3:0.1-0.3:0.3-0.5 ； 3)將步驟2)中的液體冷卻至室溫，密封保存，即得凋落物液化液。
2.如權(quán)利要求1所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于所述的森林凋落物液化液的重量含量為40-55%，優(yōu)選45-50%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于所述溶劑的重量含量為35-55%，優(yōu)選40-50%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于所述乳化劑的重量含量為5-16%，優(yōu)選7-13%。
5.如權(quán)利要求1所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于森林凋落物液化液的制備方法步驟I)中:烘干溫度為45-50°C，粉碎至300-400目，同溫度下再次烘40_50mino
6.如權(quán)利要求1所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于森林凋落物液化液的制備方法步驟2)中:水浴溫度為55-75°C，優(yōu)選60-70°C ;水浴時間15_18min，滴加濃硝酸和雙氧水后攪拌60-70min。
7.如權(quán)利要求1所述的一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑，其特征在于森林凋落物液化液的制備方法步驟2)中:苯酚:濃硝酸:雙氧水:十二烷基苯磺酸鈉的重量比為4:9-10:0.2:0.2:0.4。
【文檔編號】B27K3/52GK103707374SQ201310725422
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】李興彪, 欒復(fù)友 申請人:浙江農(nóng)林大學(xué)天目學(xué)院