木材增強防水的浸注溶液、制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及木材改性技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及木材增強防水的浸注溶液、制備方法及 應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了拓展人工林木材的應(yīng)用范圍，提高人工林木材的經(jīng)濟(jì)價值，人們用各種方法 對人工速生林木材進(jìn)行改性。其中，木材浸漬是指將木材浸泡在水溶性低分子量樹脂溶液 中，樹脂通過擴散進(jìn)入木材細(xì)胞壁，而使木材增容，然后經(jīng)干燥除去水分，最后加熱使樹脂 固化的木材改性技術(shù)。木材浸漬工藝分為浸注和干燥固化兩個階段：浸注階段一般采用真 空加壓處理，浸注液通常選用酚醛樹脂、脲醛樹脂、糠醇樹脂、間苯二酚樹脂等；干燥固化階 段一般采用加熱固化的方式。
[0003] 據(jù)檢索，中國發(fā)明專利的木材改性方法（申請?zhí)?01110335969. 0)公開了一種木 材改性方法，但是該方法采用的反應(yīng)溫度高、真空壓力較大、歷時長，且必須經(jīng)過熱固壓縮 處理步驟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供木材增強防水的浸注溶液，其能夠有效地提高木材的防水性 能，且浸注后的木材僅需進(jìn)行高壓處理，無需經(jīng)過熱固壓縮處理步驟。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] 木材增強防水的浸注溶液，由以下重量份的原料構(gòu)成：
[0007] 水 838-918 份；
[0008] 玉米淀粉或膨潤土 30份；
[0009] 聚乙烯醇或乙醇2份；
[0010] El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉70-150份；
[0011] 消泡劑4份。
[0012] 如果El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉直接與水按照上述重量份 進(jìn)行混合，會導(dǎo)致膠粉沉淀，與水不能很均勻的混合在一起。本發(fā)明中，通過增加了玉米淀 粉，玉米淀粉與水混合產(chǎn)生糊化作用，使淀粉粒中晶質(zhì)與非晶質(zhì)的淀粉分子之間的氫鍵斷 開，分散在水中成為膠體溶液。玉米淀粉與水的混合物混合形成一種"懸浮劑"，使膠粉均勻 地懸浮于溶液中不致分離和沉淀。膨潤土與水的混合物也能起到相同的技術(shù)效果。
[0013] 聚乙烯醇或乙醇作為良好的溶劑，其作用是：使El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰 胺脲醛樹脂膠粉能夠和玉米淀粉與水的混合物（或膨潤土與水的混合物）能更好的融合。
[0014] El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉與水混合成為強力的粘木膠 液。將玉米淀粉、聚乙烯醇或乙醇、El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉與水 混合后，形成的膠體溶液具備強力的粘合性。木材浸注在該膠體溶液中，膠體溶液能擴散進(jìn) 入木材細(xì)胞中，與細(xì)胞壁充分粘合，使木材增容。
[0015] -種優(yōu)選實施方式中，由以下重量份的原料構(gòu)成：
[0016] 水 838 份；
[0017] 玉米淀粉或膨潤土 30份；
[0018] 聚乙烯醇或乙醇2份；
[0019] El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉150份；
[0020] 消泡劑4份。
[0021] -種優(yōu)選實施方式中，由以下重量份的原料構(gòu)成：
[0022] 水 888 份；
[0023] 玉米淀粉或膨潤土 30份；
[0024] 聚乙烯醇或乙醇2份；
[0025] El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉100份，
[0026] 消泡劑4份。
[0027] -種優(yōu)選實施方式中，由以下重量份的原料構(gòu)成：
[0028] 水 918 份；
[0029] 玉米淀粉或膨潤土 30份；
[0030] 聚乙烯醇或乙醇2份；
[0031] El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉70份，
[0032] 消泡劑4份。
[0033] 本發(fā)明還提供上述浸注溶液的制備方法，包括以下步驟：
[0034] 步驟SlOl，將部分水與玉米淀粉或膨潤土混合。
[0035] 步驟S102,將剩余水與聚乙烯醇或乙醇混合，對混合液進(jìn)行加熱，使聚乙烯醇或乙 醇溶解，加熱過程中對混合液進(jìn)行攪拌；
[0036] 步驟S103,將降溫至60°C的玉米淀粉混合液或膨潤土混合液，分次加入El級脲醛 樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉，加入的過程中對混合液進(jìn)行攪拌。將玉米淀粉混 合液溫度降低，防止高溫破壞El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛樹脂膠粉，通過攪拌 防止混合液內(nèi)出現(xiàn)結(jié)塊。
[0037] 步驟S104,將步驟S102制成的混合液加入步驟S103制成的液體中，加入消泡劑， 加入的過程中充分?jǐn)嚢?。增加消泡劑防止溶液在攪拌過程混入過多的空氣，而影響浸注液 的有效性。
[0038] 其中，步驟S102和步驟S103的順序可以顛倒。
[0039] 一種優(yōu)選實施方式中，步驟S104中，充分?jǐn)嚢璧臅r間為30分鐘。
[0040] -種優(yōu)選實施方式中，在步驟SlOl中，當(dāng)采用玉米淀粉時，對玉米淀粉混合液進(jìn) 行加熱，使玉米淀粉混合液的溫度達(dá)到90°C，加熱過程中對玉米淀粉混合液進(jìn)行攪拌。通 過加熱使玉米淀粉與水充分混合。若是膨潤土與部分水混合，則無需進(jìn)行加熱，在混合過程 中充分?jǐn)嚢枋蛊渚鶆蚣纯?。本步驟中，玉米淀粉與水的混合物經(jīng)過90°C的高溫則成為一種 "懸浮劑"可以使膠粉均勻的懸浮于溶液中不致分離和沉淀。膨潤土與水混合也可以實現(xiàn)相 同的技術(shù)效果。
[0041] 一種優(yōu)選實施方式中，在步驟S103中，El級脲醛樹脂膠粉或El級三聚氰胺脲醛 樹脂膠粉分三次加入玉米淀粉混合液或膨潤土混合液，以保證樹脂膠粉能夠充分地溶解在 混合液中。
[0042] 本發(fā)明還提供木材增強防水的浸注溶液的應(yīng)用，包括：
[0043] 步驟S201，把濕度低于10%的干木材放入壓力浸注罐，將所述壓力浸注罐內(nèi)部的 空氣加溫到50°C -60°C，并維持1小時。
[0044] 本步驟對木材進(jìn)行加溫處理，使干木材中的細(xì)胞得到擴張。
[0045] 步驟S202,將壓力浸注罐的真空度調(diào)至-0· 07MPa~-0· 09MPa，并維持1小時。
[0046] 本步驟中，壓力浸注罐內(nèi)為負(fù)壓力，使干木材的擴張細(xì)胞穩(wěn)固。
[0047] 步驟S203,將浸注溶液注入壓力浸注罐內(nèi)，使木材完全浸泡在浸注溶液中，將壓力 浸注罐的壓力調(diào)至〇· 〇5MPa~0· 07MPa，并維持30分鐘。
[0048] 本步驟中，壓力浸注罐內(nèi)為正壓力，使浸注溶液在高壓環(huán)境中充分流入木材細(xì)胞 內(nèi)。
[0049] 步驟S204,將浸注過的木材取出，用水沖除木材表面的溶液殘留物，晾干或烘干使 木材的含水率降到15%以下。
[0050] 晾干及烘干的方法使木材內(nèi)的浸注溶液固化，達(dá)到木材增強硬度、防腐、防蟲、防 潮、防變形等效果?，F(xiàn)有的木材改性方法中，需要通過經(jīng)過高溫?zé)峁虊嚎s處理，使木材中半 纖維素產(chǎn)生降解糖化、木素發(fā)生熱塑融合。本發(fā)明中的浸注溶液對木材浸注后無需進(jìn)行高 溫處理，因為聚乙烯醇或乙醇、玉米淀粉保證了樹脂膠粉在溶液中的充分融合，使其能有效 進(jìn)入木材細(xì)胞內(nèi)，達(dá)到增容，無需再利用高溫使半纖維素和木素發(fā)生反應(yīng)，即可達(dá)到同樣的 防水效果。
[0051] 本發(fā)明的有益效果為：
[0052] 1)本發(fā)明提供的浸注溶液具備強力的粘合性，且樹脂膠粉能夠充分與水融合，當(dāng) 木材浸注在該膠體溶液中，膠體溶液能擴散進(jìn)入木材細(xì)胞中，與細(xì)胞壁充分粘合，使木材增 容；
[0053] 2)本發(fā)明提供的浸注溶液應(yīng)用能夠充分進(jìn)入木材細(xì)胞內(nèi)，達(dá)到增強硬度、防腐、防 蟲、防潮、防變形等效果。
【附圖說明】
[0054] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0055] 圖1是本發(fā)明的一種實施方式中，浸注溶液的制備方法流程圖；
[0056] 圖2是本發(fā)明的一種實施方式中，浸注溶液的應(yīng)用流程圖。
【具體實施方式】
[0057] 下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所 描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā) 明保護(hù)的范圍。
[0058] 實施例1
[0059] 本發(fā)明提供的木材增強防水的浸注溶液的應(yīng)用，首先按照以下方式制備浸注溶 液，如圖1 :
[0060] 步驟S101，將818公斤的水與30公斤的玉米淀粉加入反應(yīng)釜內(nèi)混合，對混合液進(jìn) 行加熱，使混合液的溫度達(dá)到90°C，加熱過程中對混合液進(jìn)行攪拌；
[0061] 步驟S102,將20公斤的水與2公斤的聚乙烯醇加入另一個反應(yīng)釜內(nèi)混合，對混合 液進(jìn)行加熱，使聚乙烯醇融化，加熱過程中對混合液進(jìn)行攪拌；
[0062] 步驟S103,將步驟SlOl制成的混合液降溫至60°C