專利名稱：木質(zhì)產(chǎn)品防腐劑的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及木質(zhì)膠合產(chǎn)品的抗菌防腐劑。
背景技術(shù)：
作為生物材料，木材易受真菌和昆蟲的侵害。這些生物體可能損壞木材的外觀，并可能嚴(yán)重降低木材的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。涂布?xì)⒄婢鷦┖?或殺蟲劑可以保護(hù)木材和木質(zhì)產(chǎn)品免受損害木材生物體的影響。這些處理可以大大延長木制品的使用壽命，特別是天然耐久性低的喬木制品，如radiata松木和其它軟木材料。
對于某些木質(zhì)產(chǎn)品，涂布防腐劑處理的常規(guī)方法是不合適的。例如，砷酸銅鉻(“CCA”)之類的水基處理劑不能涂布到層積單板產(chǎn)品、?；a(chǎn)品或纖維基產(chǎn)品上，否則會引起明顯的降解和產(chǎn)品損耗。這些產(chǎn)品的其它制造后處理劑，如輕質(zhì)有機(jī)溶劑防腐劑(“LOSP”)是昂貴的，且需要附加處理步驟來進(jìn)行處理，造成額外的成本。
受某些木質(zhì)產(chǎn)品制造商喜愛的一種方法是在制造過程中把防腐劑加入膠合劑中來施加防腐劑。這種方法可以用于由較薄或較小顆粒(如木纖維、木屑或木片和薄木片)構(gòu)成的任何木質(zhì)產(chǎn)品。夾板、層積單板(LVL)、中密度纖維板(MDF)、干膠板/絞合板/取向絞合板和碎木板都屬于這一類。
這種施加方法的主要缺點(diǎn)在于制造方法中所用膠合劑的性質(zhì)和用于處理的化合物的類型。
一般來說，用于木質(zhì)產(chǎn)品的膠合劑體系是高pH值(9-12)和高活性的(如異氰酸酯基膠合劑)。因此，把一種化合物加入到這種環(huán)境中會導(dǎo)致該化合物分子迅速分解。另一個(gè)對加入化合物堅(jiān)固性的挑戰(zhàn)是膠合劑的固化條件。這些固化條件通常是高壓體系中的高溫(～170℃)。
這些條件要求加入的防腐劑的堅(jiān)固性足以在產(chǎn)品的使用壽命內(nèi)保持至少一部分活性有效。
本領(lǐng)域中已知，三唑類化合物一般對擔(dān)子菌類有效，這是一類導(dǎo)致木材腐爛的已知真菌。最常用于保護(hù)實(shí)心木材腐爛的三唑類化合物是戊唑醇(tebuconazole)和丙環(huán)唑。現(xiàn)已表明，為防止腐爛在木材中所需的活性成分的用量為50～300克戊唑醇/米3木材和220～490克丙環(huán)唑/米3木材。也有報(bào)道，在某些情況下這兩種三唑化合物具有協(xié)同作用。
另外，同樣已知的是由于膠合劑體系的性質(zhì)、在隨后工藝過程中的分解或在木質(zhì)產(chǎn)品中的不均勻分布，上述的三唑化合物當(dāng)用于膠縫處理時(shí)必須大量加入到膠合劑混合物中，才能在實(shí)心木材用途中顯示活性。
因此，仍然需要一種可以在制造過程中涂布木質(zhì)產(chǎn)品的防腐劑。
本申請人令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，三唑酮和/或三唑醇可以用作防止木質(zhì)產(chǎn)品免遭微生物(特別是真菌)侵蝕和損壞的防腐劑。
令人驚奇的是，三唑酮和/或三唑醇在膠縫處理?xiàng)l件下是穩(wěn)定的，因此可以用作制造膠合木質(zhì)產(chǎn)品的防腐劑。在某些情況下，三唑酮在堿性條件下轉(zhuǎn)化為在這種條件下穩(wěn)定且也顯示所需生物性質(zhì)的三唑醇。
發(fā)明目的本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種把三唑酮和/或三唑醇用作木質(zhì)產(chǎn)品抗微生物防腐劑的方法。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種用于制造木質(zhì)產(chǎn)品并具有更高抗微生物性的防腐劑組合物。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)方面是提供三唑酮和/或三唑醇作為保護(hù)膠合木質(zhì)產(chǎn)品免遭微生物侵蝕和損壞的防腐劑的使用方法，其特征在于在膠合木質(zhì)產(chǎn)品的制造過程中施加三唑酮和/或三唑醇。
本發(fā)明的另一方面是提供一種用于保護(hù)膠合木質(zhì)產(chǎn)品免遭微生物侵蝕和損壞的組合物，它含有膠合劑、三唑酮和/或三唑醇。
發(fā)明的詳細(xì)說明(±)1-(4-氯苯氧基-3，3-二甲基-1-(1H-1，2，4-三唑-1-基)丁-2-酮(三唑酮)是農(nóng)業(yè)上用作殺真菌劑，特別是用于控制擔(dān)子菌類的已知三唑化合物。三唑酮具有一個(gè)醇類似物，(±)1-(4-氯苯氧基-3，3-二甲基-1-(1H-1，2，4-三唑-1-基)丁-2-醇(三唑醇)。它顯示相似的活性，并用于同樣的目的。這些已知的化合物在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中已被新的三唑化合物如丙環(huán)唑和戊唑醇代替，因?yàn)檫@些新的三唑化合物在更低的用量下具有更高的活性。
表1所選三唑類的農(nóng)業(yè)用量
1數(shù)據(jù)來自殺蟲劑手冊，第12版，英國谷物保護(hù)委員會，F(xiàn)arnham，Surrey，UK，2000當(dāng)已知的三唑通過膠縫施加到木質(zhì)產(chǎn)品如絞合板、碎木板、中密度纖維板、夾板和層積單板中時(shí)，在預(yù)料的所述活性劑含量下不能滿足預(yù)料的性能值。
令人驚奇地，在這些條件下，三唑酮和三唑醇在極低的用量下具有顯著而持久的效果。這意味著，相對于三唑酮/三唑醇的低加入量顯示了更高的性能值。
當(dāng)例如在PF型膠合劑中發(fā)現(xiàn)的堿性條件下用于膠縫時(shí)，三唑酮可還原為醇類似物三唑醇。令人驚奇的是，三唑醇顯示與三唑酮相同的效果。
表2.戊唑醇、丙環(huán)唑和三唑酮的有效劑量率
1在使用酚醛膠的松木夾板縫中2使用日本木材防腐劑協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)程序3輕有機(jī)溶劑防腐劑(氧化三丁基錫)這種新的活性使得三唑分子三唑酮和三唑醇特別適用于保護(hù)膠合木質(zhì)產(chǎn)品免遭微生物的侵蝕，特別是某些引起腐爛的真菌的侵蝕。
按照本發(fā)明的方法，三唑酮和/或三唑醇較好在膠合木質(zhì)產(chǎn)品的制造過程中加入到膠合劑中(膠縫處理)。按照本發(fā)明，令人驚奇地可以施加低劑量的三唑酮和/三唑醇，同時(shí)對木質(zhì)產(chǎn)品提供高效的保護(hù)。
本發(fā)明的方法優(yōu)選提供對膠合木質(zhì)產(chǎn)品的保護(hù)，使其免遭真菌的侵蝕和損壞。
損壞木材的真菌的例子毛殼菌屬，如球毛殼或chaetomium alba-arenulum灰腐質(zhì)霉(humicola grisea)彼得克屬(petriella)如剛毛彼得殼(petriella setifera)毛束霉屬(trichurus)如trichurus spiralis擔(dān)子菌綱粉孢革菌屬如粉孢革菌革蓋菌屬如采絨革蓋菌conkioporia如dondioporia expansglenospora如glenospora graphii粘褶菌屬(gloephyllum)如冷杉粘褶菌或gloephyllum adoratum或gloephyllum protactum或籬邊粘褶菌或密粘褶菌香茹屬如淺杯狀香茹或香茹或潔麗香茹或lentinus grinus或lentinus squarrolosus樁茹屬(paxillus)如耳狀樁茹側(cè)耳屬如糙皮側(cè)耳臥孔菌屬如poria monticola或poria placenta或纖維臥孔菌或綿腐臥孔菌serpula如serpula himantoides或serpula lacrymans韌革菌屬如毛韌革菌干酪菌屬如瘤蓋干酪菌。
膠合木質(zhì)產(chǎn)品的制造方法通常是已知的。這種制造方法一般用于由較薄或較小顆粒(如木纖維、木屑和薄木片)制成的木材復(fù)合產(chǎn)品。用這種方法可以制造夾板、層積單板(LVL)、中密度纖維板(MDF)、干膠板/絞合板/取向絞合板和碎木板。
在這種方法中，通過加入膠合劑并在加壓下將薄或小的木粒相互結(jié)合在一起，形成木材復(fù)合產(chǎn)品。在制造過程中向膠合劑中加入木材防腐劑是一種已知的實(shí)踐，即所謂的膠縫處理。
按照本發(fā)明的方法，三唑酮和/或三唑醇在木質(zhì)產(chǎn)品的制造過程中加入到膠合劑中。也可以先制備含有膠合劑、三唑酮和/或三唑醇以及一種或多種與膠合劑相容的任選溶劑的組合物，然后在制造過程中把這種組合物施加到木粒上。
可用于本發(fā)明方法的溶劑例如是N-甲基-吡咯烷酮、二醇醚、texanole、芐醇、苯氧基乙醇、環(huán)己酮。
由于會影響膠合劑的粘度或固化時(shí)間，所以應(yīng)避免加入大量的二醇(glycols)。
可用于制造膠合木質(zhì)產(chǎn)品的膠合劑的例子包括如下膠合劑或膠合劑體系脲基體系或脲酚基體系，如UF＝脲甲醛樹脂、PF＝酚蜜胺(甲醛)樹脂、MUF＝蜜胺(甲醛)-脲樹脂；聚乙烯醇(PVA)體系；pMDI＝聚亞甲基二苯基二異氰酸酯。優(yōu)選的是UF、MUF、PF和PVA體系。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，三唑酮和/或三唑醇與至少另一種殺真菌劑混合使用。上述的殺真菌劑較好選自戊唑醇和環(huán)唑醇(cyproconazole)。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，三唑酮和/或三唑醇當(dāng)以混合產(chǎn)物涂布時(shí)能提高在膠合木質(zhì)產(chǎn)品中其它三唑殺真菌劑即戊唑醇和環(huán)唑醇的保護(hù)效果。三唑酮與戊唑醇(摩爾比優(yōu)選為5∶1～1∶2)的混合物或三唑酮與環(huán)唑醇(摩爾比優(yōu)選為5∶1～1∶3)的混合物為膠合木質(zhì)產(chǎn)品免遭腐爛真菌的侵蝕提供了寬范圍的保護(hù)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，三唑酮和/或三唑醇與一種或多種已知經(jīng)膠縫涂布時(shí)有效的殺蟲劑混合涂布。合適的殺蟲劑包括合成的擬除蟲菊酯如二氯苯醚菊酯、氯氰菊酯、α-氯氰菊酯、溴氰菊酯、氟氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯，擬滅蟲堿(neonicotinoide)如吡蟲啉、clothianidin、啶蟲脒、thiamethoxam、溴蟲清和氟蟲腈。殺蟲劑與三唑酮/三唑醇的混合物或者三唑酮/三唑醇與戊唑醇或環(huán)唑醇的混合物在合適比例下提供了在加工處理大多數(shù)木質(zhì)復(fù)合材料時(shí)一步涂布防腐劑和膠合體系的簡便方法。
本發(fā)明還提供了一種保護(hù)膠合木質(zhì)產(chǎn)品免遭微生物侵蝕和損壞的組合物。這種組合物含有三唑酮和/或三唑醇和膠合劑或膠合劑體系。優(yōu)選的膠合劑或膠合劑體系如上所述。本發(fā)明的組合物還含有其它添加劑，如與膠合劑或膠合劑體系相容的添加劑。這種組合物或者可懸浮在水中，使水成為該組合物的一個(gè)組份。本發(fā)明的組合物可以用通常已知的方法制備，如把各組份混合在一起。該組合物可以按照本發(fā)明的方法進(jìn)行使用，即在木質(zhì)膠合產(chǎn)品的制造過程中將其加入到木粒中。
權(quán)利要求
1.一種三唑酮和/或三唑醇作為保護(hù)膠合木質(zhì)產(chǎn)品免遭微生物侵蝕和損壞的防腐劑的使用方法，其特征在于在膠合木質(zhì)產(chǎn)品的制造過程中施加三唑酮和/或三唑醇。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的木質(zhì)產(chǎn)品選自木纖維、木屑或木片和薄木片、夾板、層積單板(LVL)、中密度纖維板(MDF)、干膠板/絞合板/取向絞合板(OSB)和碎木板。
3.如權(quán)利要求1或2中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于三唑酮和/或三唑醇在木質(zhì)產(chǎn)品的制造過程中加入膠合劑中。
4.如權(quán)利要求1-3中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于通過膠縫添加涂布膠合劑、三唑酮和/或三唑醇和一種或多種任選溶劑的混合物。
5.如權(quán)利要求1-4中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于使用三唑酮和/或三唑醇及至少另一種選自殺真菌劑和殺蟲劑的活性劑的混合物。
6.如權(quán)利要求1-5中至少一項(xiàng)所述的方法，其特征在于使用三唑酮和/或三唑醇及至少一種選自戊唑醇和環(huán)唑醇的化合物的混合物。
7.用于保護(hù)膠合木質(zhì)產(chǎn)品免遭微生物侵蝕和損壞的組合物，它含有膠合劑、三唑酮和/或三唑醇。
8.如權(quán)利要求7所述的組合物，其特征在于它含有至少另一種選自殺真菌劑和殺蟲劑的活性劑以及一種或多種與膠合劑相容或在水中懸浮或乳化的任選溶劑。
9.如權(quán)利要求7所述的組合物，其特征在于它含有水作為溶劑。
10.膠合木質(zhì)產(chǎn)品，它含有三唑酮和/或三唑醇。
全文摘要
一種三唑酮和/或三唑醇作為保護(hù)膠合木質(zhì)產(chǎn)品免受微生物侵蝕和損壞的防腐劑的使用方法。該方法的特點(diǎn)是在制造膠合木質(zhì)產(chǎn)品的過程中施加三唑酮和/或三唑醇。
文檔編號B27K3/38GK1729085SQ200380106883
公開日2006年2月1日 申請日期2003年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月18日
發(fā)明者P·J·海沃德, G·W·梅森, T·賈特斯 申請人:蘭克賽斯德國有限公司