專利名稱：木材變性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于木材防護(hù)技術(shù)，為一種防止木材開裂，從而改變木材性質(zhì)的方法。
木材因弦向干縮與徑向干縮的差異，很容易產(chǎn)生干燥開裂現(xiàn)象。對(duì)于木材圓盤(厚度遠(yuǎn)小于其直徑)，干燥時(shí)木材中水份沿紋理方向快速移出，更容易沿半徑方向形成嚴(yán)重的楔形裂縫。木材的這種干燥開裂現(xiàn)象，嚴(yán)重地影響了木材的使用性能?？朔静母稍镩_裂的關(guān)鍵是要在木材干燥之前，設(shè)法將化學(xué)藥劑浸注到木材細(xì)胞壁中，以抑制細(xì)胞壁的干縮。目前比較成熟的方法有(1)用聚乙二醇浸注，使木材細(xì)胞壁保持充脹狀態(tài);(2)用脲醛或酚醛等其它樹脂浸注，并加熱使樹脂在細(xì)胞壁內(nèi)固化;(3)用甲醛，環(huán)氧化物或苯乙烯等含乙烯基的聚合物單體浸注，并在催化劑作用下使聚合物與木材纖維素分子鏈產(chǎn)生交聯(lián)。以上這些方法，雖然都能達(dá)到克服木材干燥開裂的目的，但處理費(fèi)用都比較高，難以在生產(chǎn)中應(yīng)用。此外，這些方法都存在著各自的缺點(diǎn)。方法(1)的缺點(diǎn)是聚乙二醇易于從木材中滲透出來，當(dāng)環(huán)境濕度達(dá)70%以上，處理材呈潮濕狀態(tài)。方法(2)和(3)的缺點(diǎn)是在木材處理過程或/和木制品使用過程中釋放有毒氣體。
本發(fā)明旨在提供一種改進(jìn)木材性質(zhì)的方法，使砍伐的木材久放不裂。
以下為本發(fā)明技術(shù)方案用清水浸泡木材，溶出木材中的內(nèi)含物質(zhì)，再行真空處理。先后注入由三油酰基鈦酸異丙酯、氯化鈣和水組成的藥液，以及由碳酸鈉和水組成的藥液使大量鈣量離子吸附在木材細(xì)胞壁上，當(dāng)大量的碳酸根離子進(jìn)入木材細(xì)胞壁時(shí)，與吸附在木材細(xì)胞壁上的鈣離子形成不溶性碳酸鈣，經(jīng)過一次或兩次處理，木材內(nèi)碳酸鈣成份達(dá)到一定程度后，在偶聯(lián)劑作用下，木材細(xì)胞壁內(nèi)的碳酸鈣與木材纖維素分子鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)，乃至形成一種碳酸鈣變性木材。
以下對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)說明在對(duì)木材進(jìn)行變性處理之前，先制作由三油酰基鈦酸異丙酯、氯化鈣和水組成的防裂劑甲液組分以及由碳酸鈉和水組成的乙液組分。兩種組分的配比分別為1∶10-25∶74-89和10-25∶75-90。然后用清水充分浸泡木材，以溶出木材中內(nèi)含物質(zhì)。此后將木材置入真空-壓力處理缶內(nèi)，按下述兩段進(jìn)行處理。
第一段抽真空(真空度為10-105Pa，隨木材材種和尺寸而變化)后注入甲液，待藥液完全淹沒木材后，卸除缶內(nèi)真空，隨后充入壓縮空氣(壓力為0.1-1MPa，隨材種和尺寸而變化)，并保持6-8小時(shí)。這一期間有大量的鈣離子被木材細(xì)胞壁所吸附，達(dá)到一定時(shí)間后排出缶內(nèi)藥液，并用清水充分沖洗木材。
第二段在真空(真空度10-105Pa)下注入乙液。待藥液完全淹沒木材后，卸除缶內(nèi)真空，并加壓(壓力為0.1-1MPa)保持6-8小時(shí)。這一期間內(nèi)有大量的碳酸根離子進(jìn)入木材細(xì)胞壁，并與原來被木材細(xì)胞壁吸附的鈣離子形成不溶性碳酸鈣，經(jīng)過一段時(shí)間后，排出缶內(nèi)藥液，用清水充分沖洗木材。
重復(fù)以上兩段處理1-2次后，木材內(nèi)碳酸鈣成分可達(dá)10-50%。通過偶聯(lián)劑的作用，木材細(xì)胞壁內(nèi)的這些碳酸鈣與木材纖維素分子鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)，這樣就形成了一種碳酸鈣變性木材。這種碳酸鈣變性木材經(jīng)反復(fù)水浸干燥都不會(huì)變形開裂。此外，它還具有使木材增重，增硬和防腐的效果。
本發(fā)明提出的木材防裂劑無(wú)毒性，不會(huì)產(chǎn)生毒性物質(zhì)，防裂劑配方在具有防裂效果的同時(shí)，還具有使木材增重、增硬和防腐的作用。本發(fā)明適應(yīng)范圍廣，對(duì)不同材種和尺寸的木材只需適當(dāng)調(diào)整藥液配比，真空程度、壓力大小，以及保持時(shí)間和重復(fù)浸注次數(shù)，均可達(dá)到防止干燥開裂的目的。
權(quán)利要求
1.一種木材變性方法包括用藥液浸注木材以及采用真空和高壓處理等工序，其特征在于木材變性工序所采用的防裂劑系包括由三油?；佀岙惐?，氯化鈣及水組成的甲液和由碳酸鈉與水組成的乙液，木材抽真空后注入甲液，待藥液完全淹沒木材后，卸除缶內(nèi)真空，充入壓縮空氣，保持6-8小時(shí)，然后排出缶內(nèi)藥液，用清水沖洗，接著在真空下注入乙液，待藥液完全淹沒木材后，卸除缶內(nèi)真空，加壓保持6-8小時(shí)，然后排出缶內(nèi)藥液，并用清水充分沖洗木材，如此反復(fù)處理1-2次，經(jīng)偶聯(lián)劑的作用，使木材細(xì)胞壁內(nèi)的碳酸鈣與木材纖維素分子鏈之間產(chǎn)生交聯(lián)，成為碳酸鈣變性木材。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述之木材變性方法，其特征在于甲液的組份比為1∶10-25∶74-89，乙液的組份比為10-25∶75-90。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述之木材變性方法，其特征在于兩次抽真空的真空度分別為10-105Pa。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述之木材變性方法，其特征在于兩次加壓的壓力分別為0.1-1MPa。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述之木材變性方法，其特征在于兩次的加壓時(shí)間分別為6-8小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明屬于木材防護(hù)技術(shù)，系采用三油?；佀岙惐ァ⒙然}、碳酸鈉及水配制而成的兩種防裂藥液，分別在兩個(gè)階段中的中空抽取處理后注入浸泡的木材，充入壓力，使大量鈣離子吸附于木材細(xì)胞壁以及大量碳酸根離子進(jìn)入木材細(xì)胞壁，從而形成不溶性碳酸鈣，經(jīng)反復(fù)處理1—2次后，在偶聯(lián)劑的作用下，即形成碳酸鈣變性木材。該木材經(jīng)反復(fù)水浸干燥都不會(huì)變形開裂，木材重量增加，木質(zhì)變硬，并可達(dá)到自身防腐的效果。
文檔編號(hào)B27K3/00GK1079424SQ92106950
公開日1993年12月15日 申請(qǐng)日期1992年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月30日
發(fā)明者羅建舉 申請(qǐng)人:中南林學(xué)院