專利名稱：合成樹(shù)脂浸漬木材改性的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木材化學(xué)處理方法，具體說(shuō)涉及木材以酚醛樹(shù)脂溶液浸漬的處理方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，木材的耗用量逐年增加，而可供資源逐年減少，在木材資源中有 些品種質(zhì)量較差，密度小，強(qiáng)度低，發(fā)脆，并且極易腐爛，難以用作工業(yè)用途木材，對(duì)于這種 木材通常采用樹(shù)脂浸漬方法，增加密度，提高強(qiáng)度和抗腐性。木材改性通常使用酚醛樹(shù)脂浸漬液在加壓下浸漬，然后在100 105°C固化， 這種方法致使木材發(fā)脆，加工性能差，刨花細(xì)碎，降低使用價(jià)值。本發(fā)明人在申請(qǐng)?zhí)?2008100132255的發(fā)明中曾對(duì)通常的上述方法進(jìn)行改進(jìn)，浸漬采用先減壓后加壓的方法，降 低固化溫度，在90 95°C固化，雖然取得一定效果，但樹(shù)脂進(jìn)入量難以控制。樹(shù)脂進(jìn)入量不 僅影響改性后木材的物理特性，又影響生產(chǎn)成本，所以必須根據(jù)用途不同，適當(dāng)控制樹(shù)脂的 進(jìn)入量。通常是用浸漬液的含樹(shù)脂量來(lái)調(diào)節(jié)，但由于樹(shù)脂的溶解度及溶液黏度的限制，往往 得不到滿意的結(jié)果，而且酚醛樹(shù)脂中的游離甲醛較高，極易造成環(huán)鏡污染和對(duì)人體的危害。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)木材改性存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種浸漬液進(jìn)入量穩(wěn)定，改性木材不發(fā)脆， 加工性能好，無(wú)甲醛殘留的一種合成樹(shù)脂浸漬木材改性的工藝方法。解決上述技術(shù)問(wèn)題的具體技術(shù)方案是一種合成樹(shù)脂浸漬木材改性的工藝方法， 其特征是1)浸漬液配制原料酚醛樹(shù)脂檢測(cè)方法原料酚醛樹(shù)脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48% 54%，取原料酚醛樹(shù) 脂配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的檢測(cè)液進(jìn)行檢測(cè)，其質(zhì)量指標(biāo)外觀棕紅色透明液體；光密度用 波長(zhǎng)496nm、比色皿厚度10mm，分光測(cè)定為1. 280 1. 330 ；游離甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡0. 40 ；配制100質(zhì)量份浸漬工作液100 %的酚醛樹(shù)脂液 10 20份碳酰胺0.5 1.5份水余量；2)浸漬將木材加入高壓釜中，密閉，接通真空系統(tǒng)，在0.050 0.085MPa下抽真 空20 30min，將浸漬液工作液抽入，將真空系統(tǒng)改為加壓系統(tǒng)，在0. 7 0. 9MPa下加壓 50 60min，泄壓后取出木材；3)固化將木材放入烘箱，木材之間放置隔條。加完后密閉，用循環(huán)熱空氣干燥， 3 4h將溫度升到90°C，在90 95°C固化3 4h，然后停風(fēng)，降溫，打開(kāi)烘箱，取出改性木 材。本發(fā)明的有益效果由于在特定的酚醛樹(shù)脂液中加入添加劑碳酰胺(NH2)2CO,碳酰胺和游離甲醛生成脲醛樹(shù)脂，降低殘留甲醛量，并且有助于防止酚醛樹(shù)脂在存放中進(jìn)一 步聚合，從而有利于吸收，而脲醛樹(shù)脂為彈性樹(shù)脂可以增加木材的彈性，破壞載荷、抗彎強(qiáng) 度增加，木材不發(fā)脆，加工性好，擴(kuò)大改性木材使用范圍。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1原料檢測(cè)配成10%的酚醛樹(shù)脂液，質(zhì)量指標(biāo)為外觀為棕紅色透明液體；光密 度用波長(zhǎng)496nm、比色皿厚度10mm，分光測(cè)定為1. 298 ；游離甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 35。1)浸漬液配制配制浸漬工作液20kg:按100%的酚醛樹(shù)脂 2.0kg碳酰胺0. 20kg水余量；配制的浸漬液含游離甲醛2. 3mol，碳酰胺3. 3mol。2)浸漬將密度399 (kg/m3)質(zhì)量6. 4kg的楊木木板(200 X 20 X 4cm)加入高壓釜 中，密閉，接通真空系統(tǒng)，在0. 05MPa下抽真空20min，抽入工作液，將真空系統(tǒng)改為加壓系 統(tǒng)，在0. 7MPa下加壓lh，泄壓后取出木材。浸漬后的木材吸濕量14. 1kg，濕增重率220%。3)固化將木材放入烘箱，木材之間放置隔條。加完后密閉，用循環(huán)熱空氣干燥， 3 4h將溫度升到90°C，在90 95°C固化3h，然后停風(fēng)，降溫，打開(kāi)烘箱，取出改性木材。本發(fā)明方法固化處理的改性木材的破壞載荷1595N，抗彎強(qiáng)度73. 2IMPa,刨花成 片，不發(fā)脆。甲醛釋放量由北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院木材科學(xué)與工程系統(tǒng)測(cè)試，達(dá) 到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的EO級(jí)水平。對(duì)照例100 105°C烘3h改性木材的破壞載荷1341N，抗彎強(qiáng)度68. 64MPa,刨花細(xì) 碎，發(fā)脆。實(shí)施例2原料檢測(cè)配成10%的酚醛樹(shù)脂液，質(zhì)量指標(biāo)為外觀為棕紅色透明液體；光密 度用波長(zhǎng)496nm、比色皿厚度10mm，分光測(cè)定為1. 280 ；游離甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 34。1)浸漬液配制配制浸漬工作液2Ikg:按100%的酚醛樹(shù)脂2.4kg碳酰胺0. 25kg水余量；配制的浸漬液含游離甲醛2. Smol，碳酰胺4. 2mol。2)浸漬將密度430 (kg/m3)質(zhì)量6. 9kg的楊木木板(200 X 20 X 4cm)加入高壓釜 中，密閉，接通真空系統(tǒng)，在0. 085MPa下抽真空25min，抽入漬液工作液，將真空系統(tǒng)改為加 壓系統(tǒng)，在0.8MPa下加壓55min，泄壓后取出木材。浸漬后的木材吸濕量14. 5kg，濕增重率 210%。3)固化將木材放入烘箱，木材之間放置隔條。加完后密閉，用循環(huán)熱空氣干燥， 3 4h將溫度升到90°C，在90 95°C固化3. 5h，然后停風(fēng)，降溫，打開(kāi)烘箱，取出改性木材。
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本發(fā)明方法固化處理的改性木材的破壞載荷1699N，抗彎強(qiáng)度75. 76MPa,刨花成 片，不發(fā)脆。對(duì)照例100 105°C烘3. 5h改性木材的破壞載荷1542N，抗彎強(qiáng)度69. 76MPa,刨花 細(xì)碎，發(fā)脆。實(shí)施例31)浸漬液配制原料檢測(cè)配成10%的酚醛樹(shù)脂液，質(zhì)量指標(biāo)為外觀為棕紅色透明液體；光密 度用波長(zhǎng)496nm、比色皿厚度10mm，分光測(cè)定為1. 310 ；游離甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 16。配制浸漬工作液22. 5kg 按100%的酚醛樹(shù)脂 3.8kg添加劑碳酰胺0. 30kg水余量；配制的浸漬液含游離甲醛2. 2mol，碳酰胺5. Omol02)浸漬將密度455 (kg/m3)質(zhì)量7. 3kg的楊木木板(200 X 20 X 4cm)加入高壓釜 中，密閉，接通真空系統(tǒng)，在0. 065MPa下抽真空30min，然后抽入浸漬液工作液，將真空系統(tǒng) 改為加壓系統(tǒng)，在0. 9MPa下加壓50min，泄壓后取出木材，浸漬后的木材吸濕量15. 3kg，濕 增重率210%。3)固化將木材放入烘箱，木材之間放置隔條。加完后密閉，用循環(huán)熱空氣干燥， 3 4h將溫度升到90°C，在90 95°C固化4h，然后停風(fēng)，降溫，打開(kāi)烘箱，取出改性木材。本發(fā)明方法固化處理的改性木材的破壞載荷1869N，抗彎強(qiáng)度78. 34MPa,刨花成 片，不發(fā)脆。對(duì)照例100 105°C烘4h改性木材的破壞載荷1631N，抗彎強(qiáng)度71. 24MPa,刨花細(xì) 碎，發(fā)脆。實(shí)施例41)浸漬液配制原料檢測(cè)配成10%的酚醛樹(shù)脂液，質(zhì)量指標(biāo)為外觀為棕紅色透明液體；光密 度用波長(zhǎng)496nm、比色皿厚度10mm，分光測(cè)定為1. 330 ；游離甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 19。配制浸漬工作液20. 5kg 按100%的酚醛樹(shù)脂 4.1kg碳酰胺0. 28kg水 余量；浸漬液含游離甲醛2. 6mol，碳酰胺4. 7mol。2)浸漬將密度413 (kg/m3)質(zhì)量6. 6kg的楊木木板(200 X 20 X 4cm)加入高壓釜 中，密閉，接通真空系統(tǒng)，在0. 065MPa下抽真空30min，然后抽入浸漬液工作液，將真空系統(tǒng) 改為加壓系統(tǒng)，在0.9MPa下加壓50min，泄壓后取出木材。浸漬后的木材吸濕量13. 7kg，濕 增重率207%。3)固化將木材放入烘箱，木材之間放置隔條。加完后密閉，用循環(huán)熱空氣干燥， 3 4h將溫度升到90°C，在90 95°C固化4h，然后停風(fēng)，降溫，打開(kāi)烘箱，取出改性木材。本發(fā)明方法固化處理的改性木材的破壞載荷1596N，抗彎強(qiáng)度75. 24MPa，刨花成
5片，不發(fā)脆。 對(duì)照例100 105°C烘4h改性木材的破壞載荷1341N，抗彎強(qiáng)度68. 75MPa,刨花細(xì)
碎，發(fā)脆。
權(quán)利要求
一種合成樹(shù)脂浸漬木材改性的工藝方法，其特征是由以下步驟完成1)浸漬液配制原料酚醛樹(shù)脂檢測(cè)方法原料酚醛樹(shù)脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48％～54％，取原料酚醛樹(shù)脂配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％的檢測(cè)液進(jìn)行檢測(cè)，其質(zhì)量指標(biāo)外觀棕紅色透明液體；光密度用波長(zhǎng)496nm、比色皿厚度10mm，分光測(cè)定為1.280～1.330；游離甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.40；配制100質(zhì)量份浸漬工作液100％的酚醛樹(shù)脂液10～20份碳酰胺 0.5～1.5份水 余量；2)浸漬將木材加入高壓釜中，密閉，接通真空系統(tǒng)，在0.050～0.085MPa下抽真空20～30min，將浸漬液工作液抽入，將真空系統(tǒng)改為加壓系統(tǒng)，在0.7～0.9MPa下加壓50～60min，泄壓后取出木材；3)固化將木材放入烘箱，木材之間放置隔條；加完后密閉，用循環(huán)熱空氣干燥，3～4h將溫度升到90℃，在90～95℃固化3～4h，然后停風(fēng)，降溫，打開(kāi)烘箱，取出改性木材。
全文摘要
一種合成樹(shù)脂浸漬木材改性的工藝方法，其步驟為配制100質(zhì)量份浸漬工作液100％的酚醛樹(shù)脂液10～20份，碳酰胺0.5～1.5份，水余量；浸漬將木材加入高壓釜中，在0.050～0.085MPa下抽真空20～30min，抽入浸漬液工作液，在0.7～0.9MPa下加壓50～60min；固化將木材放入烘箱，3～4h將溫度升到90℃，在90～95℃烘3～4h。由于使用10％酚醛樹(shù)脂液檢測(cè)光密度為1.280～1.330的特定酚醛樹(shù)脂液，并加入碳酰胺(NH2)2CO，碳酰胺和游離甲醛生成脲醛樹(shù)脂，降低殘留甲醛量，并且有助于防止酚醛樹(shù)脂在存放中進(jìn)一步聚合，從而有利于吸收，而脲醛樹(shù)脂為彈性樹(shù)脂可以增加木材的彈性，破壞載荷、抗彎強(qiáng)度增加，木材不發(fā)脆，加工性好，擴(kuò)大改性木材使用范圍。
文檔編號(hào)B27K3/08GK101879729SQ20101021484
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者孫殿樑, 張兆群 申請(qǐng)人:遼寧精化科技有限公司