本發(fā)明屬于粘合劑技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及酚醛樹脂作為粘合劑即清除竹纖維里霉菌賴以生存的營養(yǎng)成分又進(jìn)一步聚合成不溶不融的粘合劑。
背景技術(shù):
竹材內(nèi)部含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),大約40%的竹材薄壁細(xì)胞富含淀粉,然而淀粉又是穿孔蟲和藍(lán)菌等的食物,使竹材很容易腐朽,這使得竹材防腐顯得尤為重要。竹材除了含有大量淀粉外,還含有比較多的其它營養(yǎng)物質(zhì),其中包括蛋白質(zhì)1.5% ~6.0%、可溶性糖類約為 2%、脂肪和蠟質(zhì)類為 2.18%~3.55%,這些物質(zhì)同樣使得竹材和竹制品保存和使用時(shí)容易被細(xì)菌、真菌和蟲類侵入加以破壞;竹材的霉變和腐朽,除細(xì)菌起到一定作用外,主要是由真菌引起的;依真菌作用于竹材的生物化學(xué)過程,可把它們分為霉變真菌、變色真菌和腐朽真菌3大類。
竹材的防腐處理大多借鑒木材的防腐處理方法,然而竹材本身結(jié)構(gòu)的特性使得常用于木材的防腐劑在竹材中難以滲透和附著,大大降低了防腐的效果;竹材節(jié)間細(xì)胞組織全部縱向排列,不像木材那樣有徑向分布的薄壁細(xì)胞和射線細(xì)胞,因此,處理劑及水分不能沿射線方向滲入。竹莖成熟后,由于膠狀物質(zhì)的沉積及侵填體的聚積,導(dǎo)管和篩管幾乎不再具有橫向滲透性;竹材的表面覆蓋著富含硅和蠟質(zhì)的堅(jiān)硬薄層,所以防腐劑難以從徑向滲入;由于上述結(jié)構(gòu)的差異,竹材比木材更難實(shí)現(xiàn)防腐防霉處理;從縱向看,竹材的組織是由薄壁細(xì)胞和維管束(導(dǎo)管和厚壁纖維)組成,首尾相連的導(dǎo)管使得新鮮的竹材中縱向流動(dòng)非常迅速;但維管束在竹稈里分布不均勻,在竹稈的外圍部分維管束小而多,在中央部分維管束大而少; 離導(dǎo)管越遠(yuǎn),滲透的水平也越低,這一特性又造成防腐劑在竹材中分布的不均勻性;導(dǎo)管僅占竹稈體積的10%,所以防腐劑滲透到導(dǎo)管周圍的其它組織的能力很弱。防腐劑未滲透到的薄壁組織則極易成為真菌早期侵襲的突破口。
目前大多數(shù)酚醛樹脂無法滿足防腐防霉的要求,作為妥協(xié)方法,不得不采用深度碳化竹材,但是無論如何也是無法完全清除各類霉菌賴以生存的營養(yǎng)物質(zhì);另外因?yàn)闃渲疃瓤s聚滲透太差,無奈只能保持相當(dāng)?shù)挠坞x成分;這樣浸漬后的竹絲和竹束在烘干時(shí)會(huì)有大量VOC揮發(fā)出來,因此加工過程帶來了嚴(yán)重空氣污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是以酚醛樹脂合成原料為防腐劑,以游離苯酚甲醛等具有生物去活功能的滅菌,清除霉菌賴以生存的營養(yǎng)物質(zhì)等功能;且小分子更具滲透優(yōu)勢(shì),在竹纖維內(nèi)先清理,滅活;再在熱烘烤時(shí)聚合生成乙階酚醛樹脂,最后在熱壓時(shí)變成不溶不融的丙階酚醛樹脂。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
綠色持久防腐防霉酚醛樹脂制備方法,包括如下制備步驟,
(1)反應(yīng)釜中加入40~50份重量組份比的100%濃度苯酚溶液,加入4~7份重量組份比的50%濃度氫氧化鈉溶液的五份之一,開動(dòng)攪拌,控制溫度低于。
(2)上述反應(yīng)液冷卻低于 以下,加入慢速的40~50份重量組份比的50%濃度甲醛溶液的四分之一,控制放熱至,并在保溫30min。
(3)保溫結(jié)束后,慢速加入40~50份重量組份比的50%濃度甲醛溶液剩余四分之三,30分鐘內(nèi)加完,并控制溫度保持在。
(4)在保溫1小時(shí)。
(5)保溫結(jié)束,慢速加入4~7份重量組份比的50%濃度氫氧化鈉溶液剩余的五份之四。
(6)50%濃度氫氧化鈉溶液加完后,等溫度穩(wěn)定,控制溫度降至在,加入0.3~0.5份重量組份的脫模劑,攪拌均勻后放料。
本發(fā)明的綠色持久防腐防霉酚醛樹脂在重組竹上的應(yīng)用,包括以下步驟:
(1)在密閉容器內(nèi),將干燥后的竹絲竹束(含水低于8%)浸泡在綠色持久防腐防霉酚醛樹脂液體里15~30min,真空條件控制時(shí)間范圍4~8min。
(2)瀝干后的竹材在烘5~8h,然后自然溫度放置2~5天。(竹材濕度控制范圍8~12%)
(3)組坯后在壓力下,溫度從升溫至熱壓成型;在條件下保溫30~40min。
(4)冷卻到后減壓出模。
所述步驟(1)中浸泡時(shí)間根據(jù)上膠量來調(diào)整,通??刂圃诟赡z重量占成品總重20%為宜。
所述步驟(1)中真空條件控制時(shí)間5min為最佳。
所述步驟(3)中在條件下保溫35min為最佳保溫條件。
本發(fā)明的綠色持久防腐防霉酚醛樹脂在重組竹上的應(yīng)用及制備方法,用苯酚和甲醛縮合成的酚醛樹脂,是一種低分子和低黏度的水溶性制劑,對(duì)竹材具有良好的滲透性;該樹脂浸注竹材后,再經(jīng)熱處理,可生成一種不溶于水的高分子化合物,無味無毒,也不會(huì)滲出和揮發(fā),具有持久的防腐性能;本發(fā)明利用酚醛樹脂制膠的原料為防腐劑,在低粘度時(shí)有良好的滲透性,可以徹底清除竹纖維內(nèi)各類營養(yǎng)物質(zhì),具有良好的防腐防霉性能;浸漬膠液的絲竹和竹束在受熱時(shí)聚合成大分子膠黏劑;最后在熱壓時(shí)生成不溶不融的膠合型材;這樣的材料具有不霉變,耐腐蝕,遇水不膨脹的特性;用這種防腐劑處理的竹材,不論在室內(nèi)室外使用或埋入土中,都沒有受到菌類的侵蝕,也無防腐劑從竹材中反滲出來,其防腐性能優(yōu)于常用的防腐劑處理的竹材。
具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。但實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)僅用于解釋本發(fā)明,不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明總的技術(shù)方案的限定。
實(shí)施例
樹脂制備包括如下步驟:
(1)反應(yīng)釜中加入40份重量組份比的100%濃度苯酚溶液,加入4份重量組份比的50%濃度氫氧化鈉溶液的五份之一,開動(dòng)攪拌,控制溫度低于;
(2)上述反應(yīng)液冷卻低于以下,加入慢速的40份重量組份比的50%濃度甲醛溶液的四分之一,控制放熱至,并在保溫30min;
(3)保溫結(jié)束后,慢速加入40份重量組份比的50%濃度甲醛溶液剩余四分之三,30分鐘內(nèi)加完,并控制溫度保持在 ;
(4)在保溫1小時(shí);
(5)保溫結(jié)束,慢速加入4份重量組份比的50%濃度氫氧化鈉溶液剩余的五份之四;
(6)50%濃度氫氧化鈉溶液加完后,等溫度穩(wěn)定,控制溫度降至在,加入0.3重量組份的脫模劑,攪拌均勻后放料;
配制合成有較高游離苯酚和游離甲醛的低分子聚合溶液,這個(gè)液體用苯酚和甲醛縮合成的甲階酚醛樹脂,是一種低分子和低黏度的水溶性制劑,對(duì)竹材具有良好的滲透性。該樹脂浸注竹材后,再經(jīng)熱處理,可生成一種不溶于水的高分子化合物,無味無毒,也不會(huì)滲出和揮發(fā),具有持久的防腐性能。用這種防腐劑處理的竹材,不論在室內(nèi)室外使用或埋入土中,都沒有受到菌類的侵蝕,也無防腐劑從竹材中反滲出來,其防腐性能優(yōu)于常用的防腐劑處理的竹材。
樹脂應(yīng)用包括如下步驟:
(1)在密閉容器內(nèi),將干燥后的竹絲竹束(含水低于8%)浸泡在綠色持久防腐防霉酚醛樹脂液體里1min,真空條件控制時(shí)間范圍5min為最佳控制時(shí)間;所述步驟(1)中浸泡時(shí)間根據(jù)上膠量來調(diào)整,通??刂圃诟赡z重量占成品總重20%為宜;
(2)瀝干后的竹材在 烘5h,然后自然溫度放置3天。(竹材濕度控制范圍10%);
(3)組坯后在壓力下,溫度從升溫至熱壓成型;在條件下保溫35min;
(4)冷卻到后減壓出模。
通常竹材防霉都是浸漬重金屬或是劇毒的化學(xué)防腐劑,在使用逐漸釋放,即污染環(huán)境,又難以長效防霉防腐。所以通常防霉實(shí)驗(yàn)保證30日無霉菌產(chǎn)生就視為合格;本發(fā)明防腐劑就是合成樹脂原料,游離時(shí)充分滲入竹纖維以殺滅霉菌賴以生存的營養(yǎng)物質(zhì),受熱后聚合成高分子粘合劑;一個(gè)合理的竹材浸漬方法,將浸漬后的竹絲或竹束置于封閉空間高溫烘烤,使得被浸漬的竹材失去各類霉菌賴以繁殖的營養(yǎng)物質(zhì),低分子溶液浸透竹纖維后進(jìn)而聚合成大分子粘合劑。最終竹纖維被封堵, 在熱壓后變成共聚一體。因此各類霉菌無法侵入和生存;
沒有有害物質(zhì)溢出。顧產(chǎn)品應(yīng)用測(cè)試的防霉結(jié)果達(dá)到6個(gè)月各類霉菌培養(yǎng)無痕跡。
以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述,其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。