一種木材功能性改良的技術方法
2024-04-10 17:42:05
專利名稱：一種木材功能性改良的技術方法
技術領域：
本發明涉及一種對木材進行化學改性加工提高其多項性能和價值的的技術方法，屬於木 材加工處理技術領域。
背景技術：
速生材由於其自身的特點，即基本密度和氣幹比重偏低，材質疏軟發脆，木材的抗彎、 抗壓、剪切強度等物理力學性能和尺寸穩定性較差，因而大大限制了它的應用。木材改性就 是通過對木材內部添加化學助劑的方法來改變木材的物理和化學性能，增加這些木材原本不 具備的性能，把品質較差的木材經過技術處理改性為高檔的優質木材，改性後的木材及其深 加工產品具備良好的阻燃、防腐、防蛀、防潮及機械強度性能。
目甜，有些專利已經在這方面進行了報導，如專利200610118033.1報導了首先將木材加 工鋸切後，放入蒸汽室中，採用蒸汽作為熱源進行汽蒸，並且控制供熱壓力，該供熱壓力為 3kg/cm2-5kg/cm2，結合室內的溫度和溼度，進行梯次處理48-72小時；
專利2005100550857.5中報導了使用石油磺酸鋇0.05-0.5%、乙醯化羊毛醇0.05-0.2%等配 制處理液，然後在150-200。C浸漬。專利200620021332.9則報導了三聚氰胺浸漬實木皮，以 代替含笨、甲醛或者其他芳香烴類，以避免對人體造成傷害。專利200580011747.6則報導了 用含有烯丙醚的不飽和聚酯樹脂以及一種二環戊二烯的聚酯樹脂，同時混合一定的固化劑、 促進劑等添加劑。專利200810013225.5則報導了苯酚在42-45。C下加入燒鹼，在65-8(TC下陸 續加入甲醛，在70-85。C保持3-4h，降溫到25'C以下出料，將木材加入高壓釜中浸漬，在 0.050-0.085MPa下真空處理20-30min，將木材放入烘箱固化3-4h的方法。在浸漬工藝上先減 壓再加壓，是合成的樹脂滲入量達到一個穩定的量，並且木材在95"C固化。
200710027890報導了一種仿真紋理表面硬化木材處理方法，它是將早晚材區別明顯的軟 木材表面的早材去除後在木材表面處理形成0.5 5mm凹槽，然後用硬質樹脂填充凹槽，待 樹脂常溫固化後，使原來的早材變硬，並使木材表面具有仿真紋理，從而使處理後的軟木材 可以作為地板、家具、室內裝飾等材料。
00120758.X報導了一種人工林軟質木材表面密實化方法及其製品，包括以下步驟1， 取試樣放入密閉容器中；2，抽真空0.8-1.0大氣壓；3，水溶性低分子量酚醛樹脂藥液浸注； 4，加壓處理4-8大氣壓；5，對試材二次真空處理，0.8-1.0大氣壓；6，充分氣幹，同時回收 藥液；7，熱壓定型，溫度140-180。C，壓力16.0-30.0MPa，使實木板材密度高，不變形，不 丌裂，表面性能好。
專利03817730.7報導了一種呋喃聚合物混合物浸漬木材的方法，該混合物含有糠醇，穩定助溶劑，水和選自酐，酸及其他組合合成的一組引發劑，也描述了呋喃浸漬木材的製備方 法及其用途。
專利200410007665.1報導了用一種浸漬木材用樹脂組合物浸漬木材，所述浸漬木材用樹 脂組合物是含(甲基)丙烯酸聚合物成分和自由基聚合性單體成分的樹脂組合物，其特徵在 於，在甲基丙烯酸聚合物中，必須包含分子內至少具有一個自由基聚合性雙鍵的交聯性(甲 基)丙烯酸聚合物。
當甜對木材進行壓縮或者密實化處理的方法可歸納為汽蒸、壓縮，合成樹脂浸漬處理等， 壓縮木材難以維持一定的形狀，很容易產生變形、開裂、脹開等。這將對生產廠家或者消費 者都是極大的損失；而採用合成樹脂浸漬木材，由於合成樹脂黏度大，浸潤速度慢、浸潤深 度小，只適合於板材表面密實化處理，或合成樹脂工藝複雜，成本高。
發明內容
本發明的目的在於利用速生低值木材進行物理化學加工，使其獲得良好的機械強度性能、 阻燃性能和防腐性能，提高木材的使用價值和耐久性，以用於家具等木材加工業。
為實現上述目的，本發明採用的技術方案歩驟如下a.在40%濃度的尿素水溶液中加入 佔尿素固含量6-10%的六亞甲基四胺，混合均勻，控制溶液的pH值為6.4-6.5; b.用該混合 液對木材進行浸漬處理，並控制其在木材中的吸收量為木材絕乾量的10-15%; c.然後在溫度 90-12(TC下、對木材機械加壓0.5-1.2MPa的情況下，同時對木材進行乾燥，使木材的改性和 乾燥同時完成。
具體實施例方式
本發朋的典型實施例
實例一 在濃度40%的尿素水溶液中加入佔尿素固含量6%的六亞甲基四胺，攪拌均勻 後，控制溶液的pH值為6.4-6.5，放入尺寸為80X80X500mm、水分含量為80%的意楊板材， 進〗亍浸漬處理，在木材吸收的尿素含量達到其絕乾量的11%後，將木材放入熱壓乾燥箱裡， 在l.OMPa的壓力下、初始溫度為90。C、終溫為120。C的條件下進行機械加壓乾燥，至木材水 分含量為4%，然後冷卻至室溫。獲得的改性楊木板材的氣幹密度為820Kg/m3，最大吸溼膨 脹系熬為22%，其阻燃陽指數為32。
實例二 在含有濃度40。/。的尿素水溶液中，加入佔尿素固含量6%的六亞甲基四胺，攪 拌均勻後，控制溶液的pH值為6.4-6.5，放入尺寸為50xl300xl200mm、水分含量為88%的 樺木板材，進行浸漬處理，在木材吸收的尿素含量達到其絕乾量的15%後，將木材放入熱壓乾燥箱単，在l.lMPa的壓力下、初始溫度為10(TC、終溫為130。C的條件下進行機械加壓幹 燥，至木材水分含量為5%，然後冷卻至室溫。獲得的改性樺木板材的密度為1100Kg/m3，最 大吸溼膨脹係數為22%，其阻燃陽指數為32。
權利要求
1、一種木材功能性改良的技術方法。其步驟是a.在40％濃度的尿素水溶液中加入佔尿素固含量6-10％的六亞甲基四胺，混合均勻，控制溶液的pH值為6.4-6.5；b.用該混合液對木材進行浸漬處理，並控制其在木材中的吸收量為木材絕乾量的10-15％；c.然後在溫度90-120℃下、對木材機械加壓0.5-1.2MPa的情況下，同時對木材進行乾燥，使木材的改性和乾燥同時完成。其主要特點是在尿素水溶液中加入的六亞甲基四胺，在90-120℃熱壓乾燥的條件下，和尿素反應生成聚合物，該聚合物進而與木材組分發生交聯反應，從而提高了改性木材的密度和尺寸穩定性。
2、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述木材改性劑為尿素水溶液和六亞甲基四胺的混合 液；
3、 根據權利要求1所述的方法，其中，所述木材改性劑的配比為尿素100克，六亞甲基四 胺6-10克；
4、 根據權利要求1所述的方法，其中，對木材用尿素水溶液和六亞甲基四胺的混合液，進行 浸漬處理，並控制其在木材中的吸收量為木材絕乾量的10-15%;
5、 根據權利要求1所述的方法，其中，在溫度90-12(TC下、對木材機械加壓0.5-1.2MPa的 情況下，同時對木材進行乾燥，使木材的改性和乾燥同時完成。
6、 根據權利要求1所述的方法，其中，在90-12(TC加壓乾燥的條件下，六亞甲基四胺和尿素 反應生成聚合物，該聚合物進而與木材組分發生交聯反應，從而提高了改性木材的密度和尺 寸穩定性。
全文摘要
本發明公開了一種木材功能性改良的技術方法。本技術方法通過對木材進行化學改性加工，使其機械強度性能、阻燃性能和防腐性能等多項性能得到改良，解決現有改性技術存在的改性劑不環保或價格昂貴、改性處理過程複雜、只適於板材表面密實化處理等問題，具有簡單高效，節能環保等特點。其步驟是a.在40％濃度的尿素水溶液中加入佔尿素固含量6-10％的六亞甲基四胺，混合均勻，控制溶液的pH值為6.4-6.5；b.用該混合液對木材進行浸漬處理，並控制其在木材中的吸收量為木材絕乾量的10-15％；c.然後在溫度90-120℃下、對木材機械加壓0.5-1.2MPa的情況下，同時對木材進行乾燥，使木材的改性和乾燥同時完成。其主要特點是在尿素水溶液中加入的六亞甲基四胺，在90-120℃熱壓乾燥的條件下，和尿素反應生成聚合物，該聚合物進而與木材組分發生交聯反應，從而提高了改性木材的密度和尺寸穩定性。
文檔編號B27K5/04GK101549508SQ20091011984
公開日2009年10月7日 申請日期2009年3月20日 優先權日2009年3月20日
發明者姜亦飛, 武國峰, 蒲俊文 申請人:北京林業大學