多孔材料(如纖維素材料)需加以保護(hù)以防止霉變、昆蟲(chóng)襲擊、腐爛以及浸水，從而有助于保持纖維素材料的物理特性。這種纖維素材料的一個(gè)實(shí)例為木材。已知多種處理劑以及保藏方法可保藏纖維素材料。

現(xiàn)代保藏方法通常涉及用處理劑壓縮處理纖維素材料。壓縮處理典型地使得處理劑穿透纖維素材料的整個(gè)多孔結(jié)構(gòu)中。處理劑通常為一種為了賦予纖維素材料所要物理特性而選擇的化合物。舉例來(lái)說(shuō)，提高纖維素材料硬度、增加纖維素材料耐水性以及改善纖維素材料尺寸穩(wěn)定性的處理劑是令人感興趣的。木材在水中的吸收能力多達(dá)其重量的100％，從而引起木材脹大，在經(jīng)由蒸發(fā)而使得水損失之后，引起木材收縮。這個(gè)水吸收/蒸發(fā)過(guò)程是非均一的且在木材中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致裂開(kāi)、翹曲、弓形、彎曲、扭曲、卷曲等。另外，水能夠充當(dāng)使纖維素材料降解的生物體(如昆蟲(chóng)或真菌)的路徑。

白蟻是造成木材損傷的最顯著昆蟲(chóng)類(lèi)群中的一種。為了減輕白蟻損傷，已采用使用自然耐久的木材品種、防腐處理和工程化木制品。但是，由于耐久木材的有限可供使用性、防腐劑提供功效所需的高百分比重量增加和工程化木材的“非天然”外觀，對(duì)改進(jìn)的抗蟻性技術(shù)的需求為合乎需要的。對(duì)木材提供抗蟻性和尺寸穩(wěn)定性的技術(shù)為高度合乎需要的。

驅(qū)趕昆蟲(chóng)或使真菌/霉菌形成減到最少或改善纖維素材料整體耐久性的處理劑是令人感興趣的。另外，處理劑能夠改善抗風(fēng)性、紫外輻射抗性、高溫和低溫下的穩(wěn)定性、抗害蟲(chóng)性、抗霉性、防火性以及可能影響纖維素材料物理特性的其它問(wèn)題。

經(jīng)改進(jìn)的纖維素材料處理劑是合乎需要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明描述包含以下的經(jīng)處理纖維素材料：具有界定多個(gè)孔隙的多孔結(jié)構(gòu)的纖維素材料，所述孔隙的至少一部分含有包含含烯烴-羧酸共聚物的聚合物的處理劑；和包含環(huán)氧樹(shù)脂的調(diào)節(jié)劑。

本發(fā)明另外描述一種制備經(jīng)處理纖維素材料的方法，其包含提供纖維素材料；包含用調(diào)節(jié)劑浸漬纖維素材料的第一處理方案，所述調(diào)節(jié)劑包含環(huán)氧樹(shù)脂；和包含用包含聚合物的水性分散液浸漬纖維素材料的第二處理方案，所述聚合物包含烯烴-羧酸共聚物。

具體實(shí)施方式

如本文所用，術(shù)語(yǔ)“多孔材料”是指一種可穿透的材料，以便流體可借助于孔隙或其它通道而穿過(guò)其中。多孔材料的一個(gè)實(shí)例是纖維素材料。多孔材料的其它實(shí)例包括石頭、混凝土、陶瓷和其衍生物。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“纖維素材料”是指一種包括纖維素作為結(jié)構(gòu)組分的材料。纖維素材料的實(shí)例包括木材、紙、紡織物、繩索、顆粒板以及其它生物和合成材料。如本文所用，木材包括實(shí)木以及所有木材復(fù)合材料(例如硬紙板、工程化木制品等)。纖維素材料一般具有界定多個(gè)孔隙的多孔結(jié)構(gòu)。

“經(jīng)處理纖維素材料”是一種已用處理劑處理以修改纖維素材料特性的纖維素材料。經(jīng)處理劑修改的特性包括(但不限于)增強(qiáng)的疏水性、尺寸穩(wěn)定性、抗真菌性、抗霉性、抗昆蟲(chóng)性、硬度、表面外觀、UV穩(wěn)定性、耐火性以及可涂布性。通過(guò)降低水吸收和蒸發(fā)速率來(lái)增強(qiáng)纖維素材料的疏水性能夠提供其它輔助益處，如尺寸穩(wěn)定性，從而降低膨脹以及收縮的內(nèi)應(yīng)力。

“處理劑”是一種當(dāng)與纖維素材料結(jié)合時(shí)修改纖維素材料特性的物質(zhì)。在一個(gè)例子中，處理劑包含聚合物和調(diào)節(jié)劑。將處理劑施加到纖維素材料中。一種將處理劑施加到纖維素材料的方法是通過(guò)使用壓縮處理進(jìn)行浸漬。在一個(gè)例子中，聚合物作為水性分散液的一部分施加到纖維素材料。已知施加處理劑的其它方法，如刷涂、涂布、噴涂、浸涂、浸泡以及擠壓。一旦施加，處理劑將滲入纖維素材料的至少一部分孔隙中。

如本文所用，聚合物是指由一或多種類(lèi)型的單體形成的分子。聚合物優(yōu)選地為共聚物或共聚物與聚合物的混合物。如本文所用，共聚物可指交替共聚物、周期共聚物、統(tǒng)計(jì)共聚物、無(wú)規(guī)共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物，或如所已知的其它共聚物。如本文所用，共聚物是指通過(guò)合并兩種或更多種單體所形成的聚合物。共聚物的實(shí)例包括二元共聚物、三元共聚物、四元共聚物以及其它更高階共聚物。在一個(gè)例子中，聚合物包含烯烴-羧酸共聚物。在一個(gè)例子中，所述烯烴-羧酸共聚物以聚合形式包含選自包含以下的群組的單體：乙烯、丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、丁二烯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐或其混合物。在一個(gè)例子中，苯乙烯丙烯酸分散液是適合的，例如可購(gòu)自陶氏化學(xué)公司(The Dow Chemical Company)的Orotan^TM CA-2005。存在于混合物中的其它適合聚合物和/或共聚物包括彈性體、塑料以及纖維。

在某些實(shí)施例中，聚合物包含極性烯烴聚合物，其具有共聚單體或接枝單體形式的極性基團(tuán)。如本文所用，極性烯烴聚合物是含有一或多個(gè)極性基團(tuán)的烯烴(共)聚合物。在例示性實(shí)施例中，聚合物可例如包含一或多種極性聚烯烴，其具有共聚單體或接枝單體形式的極性基團(tuán)。極性基團(tuán)的實(shí)例包括羧酸、羧酸酐、羧酸酯、羧酸鹽以及羧酸酰胺。例示性極性聚烯烴包括(但不限于)乙烯/丙烯酸(EAA)以及乙烯/甲基丙烯酸(EMAA)共聚物，如以商標(biāo)PRIMACOR^TM(可商購(gòu)自陶氏化學(xué)公司)、NUCREL^TM(可商購(gòu)自杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours))和ESCOR^TM(可商購(gòu)自?？松梨诨瘜W(xué)公司(ExxonMobil Chemical Company))可用的那些。例示性共聚物還包括乙烯/順丁烯二酸酐共聚物，如可以商標(biāo)AMPLIFY^TM GR獲自陶氏化學(xué)公司的那些共聚物。例示性共聚物進(jìn)一步包括乙烯/順丁烯二酸酐以及丙烯/順丁烯二酸酐共聚物，如可以LICOCENE^TM商標(biāo)獲自Clariant International Ltd.的那些。其它例示性基質(zhì)聚合物包括(但不限于)乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯(EEA)共聚物、乙烯/甲基丙烯酸甲酯(EMMA)共聚物以及乙烯丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。

也可使用其它烯烴-羧酸共聚物作為聚合物。具有酯或酸酐官能團(tuán)的共聚物可轉(zhuǎn)化成羧酸或聚合物也可通過(guò)用所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的方法對(duì)官能性羧酸鹽進(jìn)行化學(xué)修飾而衍生。還可修飾聚合物以形成其它官能團(tuán)，如酯或酰胺等。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，還可使用多種其它適用聚合物。

在一個(gè)實(shí)施例中，基質(zhì)聚合物可例如包含選自由以下組成的群組的極性聚烯烴：乙烯/丙烯酸(EAA)共聚物、乙烯/甲基丙烯酸共聚物(EMAA)、和其組合。在一個(gè)例子中，聚合物包含單獨(dú)或與其它聚合物或共聚物混合的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物。

如本文所用，在如丙烯酸酯的另一術(shù)語(yǔ)之前使用術(shù)語(yǔ)“(甲基)”是指丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯。舉例來(lái)說(shuō)，術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸類(lèi)”是指丙烯酸類(lèi)或甲基丙烯酸類(lèi)；且術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸。術(shù)語(yǔ)“(共)聚合物”是指聚合物以及共聚物。

在一個(gè)例子中，聚合物為水性分散液(在本文中稱(chēng)為水性分散液或水性聚合物分散液)的組成部分。在一個(gè)例子中，水性分散液為包含聚合物、水和一或多種有機(jī)溶劑的介質(zhì)。以分散液中的所懸浮粒度適于穿透纖維素材料的孔隙以便遍布于纖維素材料中的方式來(lái)制備水性分散液。在一個(gè)例子中，水性分散液還包含一或多種添加劑。在一個(gè)例子中，存在于水性分散液中的任何固體保持于穩(wěn)定懸浮液中且可通過(guò)分散于纖維素材料的孔隙中來(lái)輸送。在一個(gè)例子中，水性分散液的固體含量為1到75重量％。在一個(gè)例子中，有機(jī)溶劑是氧化溶劑、烴溶劑、鹵化溶劑或其組合。

聚合物的羧酸部分用中和劑至少部分地中和以形成穩(wěn)定水性分散液。如本文所用，中和劑是其中與羧酸的反應(yīng)可潛在地引起鹽形成的任何材料。在一個(gè)例子中，中和劑選自堿金屬的氫氧化物、氨或其有機(jī)衍生物(包括胺)。在一個(gè)例子中，中和劑是強(qiáng)堿或弱堿。舉例來(lái)說(shuō)，中和劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨或胺，如單乙醇胺(MEA)、三乙醇胺(TEA)、二乙基乙醇胺二乙基乙醇胺(DEEA)或二甲氨基乙醇(DMEA)。獲自BYK USA Inc.的AQUACER^TM8804是中和EAA分散液的一個(gè)實(shí)例。穩(wěn)定分散液是適于穿透纖維素材料孔隙的分散液。中和劑中和聚合物羧酸基團(tuán)的至少一部分。如本文所用，羧酸基團(tuán)的中和是指使羧酸基團(tuán)的氫轉(zhuǎn)移的任何反應(yīng)。在一個(gè)例子中，聚合物中5到100摩爾％的羧酸基團(tuán)通過(guò)中和劑中和。在另一個(gè)例子中，10到80摩爾％的羧酸基團(tuán)通過(guò)中和劑中和。在另一個(gè)例子中，20到70摩爾％的羧酸基團(tuán)通過(guò)中和劑中和。

調(diào)節(jié)劑為在與聚合物組合且浸漬于纖維素材料中時(shí)改良纖維素材料的特性的物質(zhì)。在一個(gè)例子中，調(diào)節(jié)劑為環(huán)氧樹(shù)脂。在一個(gè)例子中，環(huán)氧樹(shù)脂提供為具有一或多種溶劑的溶液中的液體。在另一例子中，環(huán)氧樹(shù)脂提供為懸浮于分散液(在本文中稱(chēng)為環(huán)氧樹(shù)脂分散液)中的固體。適合的調(diào)節(jié)劑包括2，2-雙(對(duì)(2，3-環(huán)氧丙氧基)苯基)丙烷和雙酚A二縮水甘油醚。以分散液中的所懸浮粒度適于穿透纖維素材料的孔隙以便遍布于纖維素材料中的方式來(lái)制備環(huán)氧樹(shù)脂分散液。

環(huán)氧樹(shù)脂為含有至少一個(gè)鄰接環(huán)氧基的那些化合物。環(huán)氧樹(shù)脂可為飽和或不飽和、脂族、環(huán)脂族、芳族或雜環(huán)的。環(huán)氧樹(shù)脂可為經(jīng)取代的。環(huán)氧樹(shù)脂還可為單體或聚合的。適用于本發(fā)明的環(huán)氧樹(shù)脂可選自所屬領(lǐng)域中的任何已知環(huán)氧樹(shù)脂。

適合的環(huán)氧樹(shù)脂的實(shí)例包括(但不限于)多元醇的聚縮水甘油醚、多元酚的聚縮水甘油醚、聚縮水甘油胺、聚縮水甘油酰胺、聚縮水甘油酰亞胺、聚縮水甘油乙內(nèi)酰脲、聚縮水甘油硫醚、環(huán)氧化脂肪酸、環(huán)氧化干性油、環(huán)氧化聚烯烴、環(huán)氧化二不飽和酸酯、環(huán)氧化不飽和聚酯和其混合物。

尤其適合的環(huán)氧樹(shù)脂是基于多元醇、酚、環(huán)脂族羧酸、芳族胺或伴以表氯醇的氨基酚。一些非限制性實(shí)施例包括例如雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚以及對(duì)氨基苯酚的三縮水甘油醚。其它適合的環(huán)氧樹(shù)脂包括表氯醇與鄰甲酚的反應(yīng)產(chǎn)物，且對(duì)應(yīng)地為酚酚醛清漆。同樣有可能使用兩種或更多種環(huán)氧樹(shù)脂的混合物。

用于本發(fā)明的本文所公開(kāi)的實(shí)施例中的環(huán)氧樹(shù)脂可以變化，并且包括常規(guī)和可商購(gòu)的環(huán)氧樹(shù)脂，其可以單獨(dú)或以?xún)煞N或更多種的組合形式使用。在一個(gè)例子中，環(huán)氧樹(shù)脂為液體環(huán)氧樹(shù)脂，舉例來(lái)說(shuō)，可使用可從陶氏化學(xué)公司購(gòu)得的D.E.R.330、D.E.R.331、D.E.R.332、D.E.R.324、D.E.R.334、D.E.R.354、D.E.R.383、D.E.R.580、D.E.N.431、D.E.N.438、D.E.R.736或D.E.R.732環(huán)氧樹(shù)脂。在一個(gè)例子中，調(diào)節(jié)劑為固體或液體環(huán)氧樹(shù)脂的水性分散液，舉例來(lái)說(shuō)，可使用可商購(gòu)自陶氏化學(xué)公司的以商標(biāo)OUDRASperse^TM可獲得的那些，例如OUDRASperse^TM WB 3001、OUDRASperse^TM WB 4001、OUDRASperse^TM WB 6001。也可使用環(huán)氧樹(shù)脂的混合物。

在一個(gè)例子中，適用于本發(fā)明組合物的環(huán)氧樹(shù)脂包含任何芳族或脂族縮水甘油醚或縮水甘油胺或環(huán)脂族環(huán)氧樹(shù)脂。但是，雙酚A的二縮水甘油醚和其衍生物為尤其優(yōu)選的。其它環(huán)氧樹(shù)脂可選自(但不限于)以下的群組：雙酚F環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛清漆環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油基胺類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂、線性脂族環(huán)氧樹(shù)脂、四溴雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂和其組合。

將處理劑與纖維素材料組合。在一個(gè)例子中，如本文所述，處理劑是通過(guò)壓縮處理引入纖維素材料中。在另一例子中，處理劑是通過(guò)所屬領(lǐng)域中已知的其它技術(shù)引入纖維素材料中，例如刷涂、涂布、浸涂、浸泡、噴涂以及擠壓。處理劑變得浸入纖維素材料的至少一部分孔隙中，且由此增加了纖維素材料的重量。在一個(gè)例子中，聚合物使纖維素材料的重量增加了1％到80％(如將纖維素材料干燥之后所計(jì)算)。在一個(gè)例子中，處理劑(聚合物與調(diào)節(jié)劑的組合)使纖維素材料的重量增加5％到大于100％(如將纖維素材料干燥之后所計(jì)算)。

在一個(gè)例子中，處理劑包含一或多種添加劑。添加劑可以作為水性分散液的一部分、作為調(diào)節(jié)劑的一部分納入，或可以與其分開(kāi)納入。已知使經(jīng)處理纖維素材料增添特性的添加劑是適合的，如阻燃劑、分散劑和/或染料。舉例來(lái)說(shuō)，添加劑可以是有機(jī)化合物、金屬化合物或有機(jī)金屬化合物。在一個(gè)例子中，添加劑為改進(jìn)聚合物對(duì)木材的潤(rùn)濕或穿透的材料，例如在水性分散液中穩(wěn)定的溶劑或表面活性劑(陰離子、陽(yáng)離子或非離子)。添加劑的實(shí)例包括溶劑、填充劑、增稠劑、乳化劑、分散劑、緩沖劑、顏料、滲透劑、抗靜電劑、氣味物質(zhì)、腐蝕抑制劑、防腐劑、滲硅劑、流變改性劑、抗沉降劑、抗氧化劑、其它交聯(lián)劑(例如二元醇以及多元醇)、光學(xué)增亮劑、蠟、聚結(jié)劑、殺生物劑以及消泡劑。此類(lèi)蠟可包括石油蠟、石蠟、天然蠟，或合成蠟，如聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟、蜂蠟，或粗蠟。另外，添加劑可包含一或多種環(huán)氧樹(shù)脂固化劑，例如胺、酮亞胺、聚氨基胺、硫醇、酸酐、路易斯酸(Lewis acid)、砜或酚。另外，處理劑可與木材防腐劑結(jié)合使用，所述木材防腐劑含有例如銅-氨、銅-胺、銅-氨-胺復(fù)合物、季銨化合物或其它系統(tǒng)。舉例來(lái)說(shuō)，處理劑可與堿性銅-季銨(Alkaline Copper-Quaternary ammonium；ACQ)防腐劑系統(tǒng)結(jié)合使用。處理劑還可與使用鋅鹽或含硼化合物的木材防腐技術(shù)一起使用。任選地，可將其它添加劑(如殺蟲(chóng)劑、殺白蟻劑、殺真菌劑以及殺霉菌劑)加入處理劑中。在一個(gè)例子中，添加劑包括為水性或環(huán)氧樹(shù)脂分散液的一部分且與其形成穩(wěn)定懸浮液。在一個(gè)例子中，將一或多種表面活性劑添加至水性或環(huán)氧樹(shù)脂分散液。在一個(gè)例子中，選擇使聚合物在纖維素材料表面的膠凝減少的表面活性劑。在一個(gè)例子中，選擇使浸入纖維素材料中的聚合物的量增加的表面活性劑。舉例來(lái)說(shuō)，適合的表面活性劑可以是非離子、陰離子或陽(yáng)離子型。非離子表面活性劑的實(shí)例包括：烷氧基化醇、烷氧基化烷基酚、脂肪酸酯、胺以及酰胺衍生物、烷基聚葡糖苷、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物、多元醇以及烷氧基化多元醇。舉例來(lái)說(shuō)，非離子表面活性劑是可購(gòu)自陶氏化學(xué)公司的TERGITOL^TM L-62。陰離子表面活性劑的實(shí)例包括：烷基硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽、硫酸化烷醇酰胺、α烯烴磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、磺基丁二酸鹽、脂肪酸鹽以及磷酸酯。舉例來(lái)說(shuō)，陰離子表面活性劑是可購(gòu)自陶氏化學(xué)公司的DOWFAX^TMC10L。陽(yáng)離子表面活性劑的實(shí)例包括烷基三甲基銨鹽。

已知使環(huán)氧樹(shù)脂聚合的固化劑。固化劑優(yōu)選地至少部分使環(huán)氧樹(shù)脂聚合。如本文所用，環(huán)氧樹(shù)脂是指固化、未固化或固化和未固化環(huán)氧樹(shù)脂的混合物。在一個(gè)例子中，可施加熱量以增加環(huán)氧樹(shù)脂在纖維素材料中的浸漬之后的固化速率。固化速率與溫度成比例。在一個(gè)例子中，適合的固化溫度為室溫到180℃。在一個(gè)例子中，用于水性分散液中的中和劑還可充當(dāng)用于環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑。當(dāng)水性分散液和環(huán)氧樹(shù)脂分散液在纖維素材料(在本文中稱(chēng)為處理劑分散液)中浸漬之前進(jìn)行組合的情況下，需要當(dāng)心以使浸漬之前的固化量最小化。延遲固化的技術(shù)為所屬領(lǐng)域中已知的，舉例來(lái)說(shuō)，降低處理劑分散液的溫度和/或縮短制備處理劑分散液與浸漬木材之間的時(shí)間。在一個(gè)例子中，發(fā)現(xiàn)聚合物分散液和環(huán)氧樹(shù)脂分散液的1∶1(重量)混合物在混合之后24小時(shí)在45℃下開(kāi)始固化(不穩(wěn)定)。

在一個(gè)例子中，通過(guò)壓縮處理將纖維素材料制備為經(jīng)處理纖維素材料。用以壓縮處理纖維素材料的壓力可比常壓高或比常壓低。在一個(gè)例子中，壓力低于環(huán)境壓力，舉例來(lái)說(shuō)，0.0001至0.09MPa(0.75至675mmHg)。在另一例子中，壓力高于環(huán)境壓力，舉例來(lái)說(shuō)，0.1至1.7MPa(750至12750mmHg)。據(jù)設(shè)想所屬領(lǐng)域中已知的壓縮處理方法適于用處理劑浸漬纖維素材料。

在一個(gè)例子中，根據(jù)至少第一處理方案以及第二處理方案制備經(jīng)處理纖維素材料。

在一個(gè)例子中，第一處理方案包含用調(diào)節(jié)劑浸漬纖維素材料。第一處理方案包含以下步驟中的一或多個(gè)：(a)在容器中沉積纖維素材料；(b)將調(diào)節(jié)劑引入到容器；(c)將容器保持于真空或經(jīng)增加壓力下5到60分鐘；(d)任選地真空去除過(guò)量調(diào)節(jié)劑；和(e)將纖維素材料在60℃下風(fēng)干24到48小時(shí)。在一個(gè)例子中，調(diào)節(jié)劑包含環(huán)氧樹(shù)脂分散液。

在一個(gè)例子中，第二處理方案包含用聚合物浸漬纖維素材料。第二處理方案包含以下步驟中的一或多個(gè)：(a)在容器中沉積纖維素材料；(b)將容器保持于真空中5到60分鐘；(c)將聚合物引入到容器；(d)將容器加壓到1.03MPa后維持5到60分鐘；(e)排出過(guò)量聚合物；(f)任選地真空去除過(guò)量聚合物；和(g)將纖維素材料在20到60℃下風(fēng)干24到48小時(shí)。在一個(gè)例子中，聚合物是水性分散液的一部分。

在一個(gè)例子中，第二處理方案在第一處理方案之前施予，使得纖維素材料首先用聚合物浸漬且隨后用調(diào)節(jié)劑浸漬。在一個(gè)例子中，第一處理方案在第二處理方案之前施予，使得纖維素材料首先用調(diào)節(jié)劑浸漬且隨后用聚合物浸漬。在另一實(shí)例中，纖維素材料根據(jù)以下步驟中的一或多個(gè)同時(shí)用聚合物和調(diào)節(jié)劑浸漬：(a)在容器中沉積纖維素材料；(b)將容器保持于真空中5到60分鐘；(c)將聚合物和調(diào)節(jié)劑引入到容器；(d)將容器加壓到1.03MPa后維持5到60分鐘；(e)排出過(guò)量聚合物和調(diào)節(jié)劑；(f)任選地真空去除過(guò)量聚合物和調(diào)節(jié)劑；和(g)將纖維素材料在20到60℃下風(fēng)干24到48小時(shí)。在同時(shí)施予第一處理方案和第二處理方案的例子中，水性聚合物分散液可任選地與環(huán)氧樹(shù)脂分散液預(yù)混合以制備處理劑分散液。

若干個(gè)干燥步驟可在一系列溫度下進(jìn)行，其中風(fēng)干步驟的持續(xù)時(shí)間與溫度成比例。適合的風(fēng)干溫度在室溫(約20℃)與180℃之間。干燥可在空氣中、在氮?dú)庵谢蚱渌m合氛圍中進(jìn)行。

利用水浸測(cè)試，根據(jù)美國(guó)木材保護(hù)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(American Wood Protection Association Standard)E4至11程序(《經(jīng)壓縮處理木材的拒水性標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法(Standard Method of Testing Water Repellency of Pressure Treated Wood)》)測(cè)定經(jīng)處理纖維素材料的拒水性。水浸測(cè)試包括：首先，提供包含如本文所述制備的經(jīng)處理纖維素材料的經(jīng)處理薄片，與包含根據(jù)本文所述第二處理方案處理(但其中水性分散液用蒸餾水替換)的纖維素材料的對(duì)照薄片；第二，測(cè)量經(jīng)處理薄片與對(duì)照薄片的切向尺寸，以得到初始切向尺寸(T₁)(其中切向尺寸垂直于纖維素材料的顆粒方向)；第三，將經(jīng)處理薄片與對(duì)照薄片均放入維持在65±3％相對(duì)濕度以及21±3℃的調(diào)節(jié)室中，直至達(dá)成恒重；第四，將經(jīng)處理薄片與對(duì)照薄片均在24±3℃的蒸餾水中浸沒(méi)30分鐘；及第四，從水中移出后，測(cè)量經(jīng)處理薄片與對(duì)照薄片的切向尺寸，以得到后切向尺寸(T₂)。

DoN是指聚合物中的羧酸官能團(tuán)的中和度。

如下計(jì)算每一個(gè)別薄片(經(jīng)處理薄片與對(duì)照薄片)的膨脹百分比(S)：

在本文的每個(gè)實(shí)例中，對(duì)照薄片的膨脹百分比為4.7％。

拒水效率(Water-repellency efficiency；WRE)用于確定向經(jīng)處理纖維素材料增添拒水特性的處理劑的有效性。WRE如下計(jì)算：

S₁是指未處理薄片的膨脹百分比；S₂是指經(jīng)處理薄片的膨脹百分比。根據(jù)E4-11，對(duì)于大部分戶外應(yīng)用來(lái)說(shuō)，75％的最小WRE為優(yōu)選的。未經(jīng)任何處理的原始木材的WRE是0％。

經(jīng)處理纖維素材料的硬度根據(jù)肖氏(硬度)測(cè)試，使用D型硬度計(jì)(30°錐體，1.40mm直徑，2.54mm延長(zhǎng)，44.48N彈簧力)測(cè)定。硬度是使用D型硬度計(jì)，通過(guò)將纖維素材料放置于硬平坦表面上來(lái)測(cè)定，且硬度計(jì)的壓腳是利用針對(duì)纖維素材料的指定彈簧力按壓。在與纖維素材料接觸的一秒內(nèi)，記錄硬度計(jì)上的量表的硬度值。每個(gè)纖維素材料樣品進(jìn)行至少五次硬度測(cè)試。本文中報(bào)導(dǎo)的硬度值是針對(duì)所指定纖維素材料進(jìn)行的測(cè)試的平均值。未處理薄片的硬度值是40。

以下實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的某些方面，但本發(fā)明的范圍不限于以下實(shí)例。

實(shí)例1

松木薄片(南方黃松，4cm×2cm×0.5cm)通過(guò)砝碼(此處使用環(huán))固持于帕爾(Parr)反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器壓力設(shè)定為真空維持30分鐘。制備包含20重量％PRIMACOR^TM5980(60％DoN，具有MEA，pH 8.4，粒度為74nm)和80重量％水的水性聚合物分散液。制備包含60重量％分散液固體和40重量％水的環(huán)氧樹(shù)脂分散液(由陶氏化學(xué)公司制造的OUDRASperse^TM WB 3001)。將80ml包含50重量％水性聚合物分散液和50重量％環(huán)氧樹(shù)脂分散液的分散液引入到反應(yīng)器。接著將反應(yīng)器壓力設(shè)定為1.03MPa，在氮?dú)庀戮S持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風(fēng)干2周，由此得到經(jīng)處理薄片。經(jīng)處理薄片以及對(duì)照薄片各自根據(jù)E4-11程序處理。經(jīng)處理薄片的膨脹百分比是1.6％；經(jīng)處理薄片的WRE是65％。經(jīng)處理薄片的硬度使用D型硬度計(jì)測(cè)量為56。

實(shí)例2

松木薄片(南方黃松，4cm×2cm×0.5cm)通過(guò)砝碼(此處使用環(huán))固持于帕爾(Parr)反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器壓力設(shè)定為真空維持30分鐘。制備包含20重量％PRIMACOR^TM5980(60％DoN，具有MEA，pH 8.4，粒度為74nm)和80重量％水的水性聚合物分散液。制備包含60重量％分散液固體和40重量％水的環(huán)氧樹(shù)脂分散液(由陶氏化學(xué)公司制造的OUDRASperse^TM WB 3001)。將80ml包含67重量％水性聚合物分散液和33重量％環(huán)氧樹(shù)脂分散液的分散液引入到反應(yīng)器。接著將反應(yīng)器壓力設(shè)定為1.03MPa，在氮?dú)庀戮S持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風(fēng)干48小時(shí)，由此得到經(jīng)處理薄片。經(jīng)處理薄片以及對(duì)照薄片各自根據(jù)E4-11程序處理。經(jīng)處理薄片的膨脹百分比是1.1％；經(jīng)處理薄片的WRE是76％。經(jīng)處理薄片的硬度使用D型硬度計(jì)測(cè)量為62.5。

實(shí)例3

松木薄片(南方黃松，4cm×2cm×0.5cm)通過(guò)砝碼(此處使用環(huán))固持于帕爾(Parr)反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器壓力設(shè)定為真空維持30分鐘。制備包含20重量％PRIMACOR^TM5980(60％DoN，具有MEA，pH 8.4，粒度為74nm)和80重量％水的水性聚合物分散液。由陶氏化學(xué)公司制造的環(huán)氧液體樹(shù)脂D.E.R.324與水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.^TM 324液體環(huán)氧樹(shù)脂為基于C12-C14脂族縮水甘油醚改性雙酚A的液體環(huán)氧樹(shù)脂。將80ml包含50重量％水性聚合物分散液和50重量％環(huán)氧液體樹(shù)脂的混合物引入到反應(yīng)器。接著將反應(yīng)器壓力設(shè)定為1.03MPa，在氮?dú)庀戮S持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風(fēng)干2周，由此得到經(jīng)處理薄片。經(jīng)處理薄片以及對(duì)照薄片各自根據(jù)E4-11程序處理。經(jīng)處理薄片的膨脹百分比是0.45％；經(jīng)處理薄片的WRE是90.38％。經(jīng)處理薄片的硬度使用D型硬度計(jì)測(cè)量為57.3。

實(shí)例4

松木薄片(南方黃松，4cm×2cm×0.5cm)通過(guò)砝碼(此處使用環(huán))固持于帕爾(Parr)反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器壓力設(shè)定為真空維持30分鐘。制備包含20重量％PRIMACOR^TM5980(60％DoN，具有KOH，pH 9.55，粒度為4.1nm)和80重量％水的水性聚合物分散液。由陶氏化學(xué)公司制造的環(huán)氧液體樹(shù)脂D.E.R.324與水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.^TM 324液體環(huán)氧樹(shù)脂為基于C12-C14脂族縮水甘油醚改性雙酚A的液體環(huán)氧樹(shù)脂。將80ml包含50重量％水性聚合物分散液和50重量％環(huán)氧液體樹(shù)脂的混合物引入到反應(yīng)器。接著將反應(yīng)器壓力設(shè)定為1.03MPa，在氮?dú)庀戮S持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風(fēng)干2周，由此得到經(jīng)處理薄片。經(jīng)處理薄片以及對(duì)照薄片各自根據(jù)E4-11程序處理。經(jīng)處理薄片的膨脹百分比是1.2％；經(jīng)處理薄片的WRE是74.04％。經(jīng)處理薄片的硬度使用D型硬度計(jì)測(cè)量為55.1。

實(shí)例5

松木薄片(南方黃松，4cm×2cm×0.5cm)通過(guò)砝碼(此處使用環(huán))固持于帕爾(Parr)反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器壓力設(shè)定為真空維持30分鐘。制備包含20重量％PRIMACOR^TM5980(100％DoN，具有NH3，pH 9.13，粒度為11nm)和80重量％水的水性聚合物分散液。由陶氏化學(xué)公司制造的環(huán)氧液體樹(shù)脂D.E.R.324與水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.^TM 324液體環(huán)氧樹(shù)脂為基于C12-C14脂族縮水甘油醚改性雙酚A的液體環(huán)氧樹(shù)脂。將80ml包含50重量％水性聚合物分散液和50重量％環(huán)氧液體樹(shù)脂的混合物引入到反應(yīng)器。接著將反應(yīng)器壓力設(shè)定為1.03MPa，在氮?dú)庀戮S持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風(fēng)干2周，由此得到經(jīng)處理薄片。經(jīng)處理薄片以及對(duì)照薄片各自根據(jù)E4-11程序處理。經(jīng)處理薄片的膨脹百分比是0.58％；經(jīng)處理薄片的WRE是87.74％。經(jīng)處理薄片的硬度使用D型硬度計(jì)測(cè)量為56.4。

實(shí)例6

松木薄片(南方黃松，4cm×2cm×0.5cm)通過(guò)砝碼(此處使用環(huán))固持于帕爾(Parr)反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器壓力設(shè)定為真空維持30分鐘。制備包含20重量％PRIMACOR^TM5980(60％DoN，具有MEA，pH 8.4，粒度為74nm)和80重量％水的水性聚合物分散液。由陶氏化學(xué)公司制造的環(huán)氧液體樹(shù)脂D.E.R.736與水性聚合物分散液以1∶1的重量比混合。D.E.R.736環(huán)氧樹(shù)脂為表氯醇與二丙二醇的液體反應(yīng)產(chǎn)物。將80ml包含50重量％水性聚合物分散液和50重量％環(huán)氧液體樹(shù)脂的混合物引入到反應(yīng)器。接著將反應(yīng)器壓力設(shè)定為1.03MPa，在氮?dú)庀戮S持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風(fēng)干2周，由此得到經(jīng)處理薄片。經(jīng)處理薄片以及對(duì)照薄片各自根據(jù)E4-11程序處理。經(jīng)處理薄片的膨脹百分比是0.85％；經(jīng)處理薄片的WRE是82.0％。經(jīng)處理薄片的硬度使用D型硬度計(jì)測(cè)量為56.3。

實(shí)例7

松木薄片(南方黃松，4cm×2cm×0.5cm)通過(guò)砝碼(此處使用環(huán))固持于帕爾(Parr)反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器壓力設(shè)定為真空維持30分鐘。制備包含20重量％PRIMACOR^TM5980(60％DoN，具有MEA，pH 8.4，粒度為74nm)和80重量％水的水性聚合物分散液。制備包含60重量％分散液固體和40重量％水的環(huán)氧樹(shù)脂分散液(由陶氏化學(xué)公司制造的OUDRASperse^TM WB 3001)。將80ml環(huán)氧樹(shù)脂分散液引入到反應(yīng)器。接著將反應(yīng)器壓力設(shè)定為1.03MPa，在氮?dú)庀戮S持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風(fēng)干2周。將80ml水性聚合物分散液引入到反應(yīng)器。接著將反應(yīng)器壓力設(shè)定為1.03MPa，在氮?dú)庀戮S持60分鐘。接著將薄片放入烘箱中且在60℃下風(fēng)干2天，由此得到經(jīng)處理薄片。經(jīng)處理薄片以及對(duì)照薄片各自根據(jù)E4-11程序處理。經(jīng)處理薄片的膨脹百分比是2.4％；經(jīng)處理薄片的WRE是48.2％。經(jīng)處理薄片的硬度使用D型硬度計(jì)測(cè)量為53。

實(shí)例說(shuō)明，當(dāng)纖維素材料含有處理劑(包括聚合物與調(diào)節(jié)劑)時(shí)，獲得的WRE結(jié)果有利。