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【技術領域】。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，通過化學反應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，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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于木材防腐劑加工【技術領域】,具體為一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑。
【背景技術】
[0002]木材是四大材料中唯一可再生的結構材料，具有無毒、無污染、美觀、易加工等特點，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，預計到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，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。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，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，且當載藥量較高時，還可賦予木材一定程度的阻燃性等優(yōu)點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，因為加熱處理可以使纖維素在纖維分子鏈之間的氫鍵結合加強、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，進而達到防腐的效果。另外，木材化學改性方法，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，因為纖維素、半纖維素和木素分子上的游離羥基是木材中化學反應最活潑、吸濕性最強的基團，與所選擇的化學藥劑發(fā)生反應形成醚鍵、酯鍵或縮醛聯(lián)結，封閉了羥基，降低了木材的吸濕性，從而達到了防腐的效果。但更多的研究是采用防腐劑處理木材，通過調整防腐劑濃度、配方、添加助劑以及以復配的方式來提高木材的防腐性能。
[0004]綜合木材防腐的技術與研究現(xiàn)狀，進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滿足以下幾點:價格經(jīng)濟、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、物理性能及力學性能無不良影響。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]鑒于現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于設計提供一種含森林凋落物液化液的木材防腐劑的技術方案，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釜中，反應釜溫度控制在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，通過化學反應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，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的重量百分含量。
【具體實施方式】
[0016]現(xiàn)結合本發(fā)明的實施例，進一步說明本發(fā)明的有益效果。
[0017]實施例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釜中，反應釜溫度控制在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釜中，反應釜溫度控制在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釜中，反應釜溫度控制在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釜中，反應釜溫度控制在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釜中，反應釜溫度控制在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釜中，反應釜溫度控制在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]以下通過試驗進一步說明本發(fā)明的有益效果
表1實施例1-6對木材防腐抑菌的試驗效果(浸泡處理)
【權利要求】
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釜中，反應釜溫度控制在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)先權日:2013年12月25日
【發(fā)明者】李興彪, 欒復友 申請人:浙江農(nóng)林大學天目學院