一種木材防腐防水染色劑及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于木材加工領(lǐng)域，具體涉及一種木材防腐防水染色劑及其制備方法與應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是一個(gè)木材資源匱乏的國(guó)家。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)居住條件、 生活環(huán)境要求越來越高，木材需求越來越大。預(yù)計(jì)到2020年我國(guó)木材缺口將超過1億m3。 另外，木材是一種生物質(zhì)材料，使用壽命有限。而在木材應(yīng)用過程中，嚴(yán)重導(dǎo)致其使用壽命 縮短的是真菌、白蟻等生物侵害。以馬尾松為例，在廣東接觸土壤放置1年就會(huì)完全腐爛。 此外，木材的變形開裂不僅直接影響木材使用性能，還會(huì)加速真菌侵蝕速度。
[0003] 因此，研宄延長(zhǎng)木材使用壽命是節(jié)約木材資源，緩解木材供應(yīng)緊張的一個(gè)重要途 徑。目前，主要通過木材防腐劑來抵御真菌和白蟻等生物侵害，同時(shí)通過防水劑減少木材變 形開裂。要使木材同時(shí)滿足抗生物侵害和防水性能，現(xiàn)有技術(shù)則要對(duì)木材進(jìn)行多次干燥和 藥劑處理，一次處理工序不能滿足要求。另外，目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)幾乎所有水載型防腐劑均含 有銅元素，處理木材表面為單一綠色，既影響了木材裝飾美觀效果，又限制了防護(hù)處理木材 的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種木材防腐防水 染色劑，該木材防腐防水染色劑通過一次處理即可賦予木材多種性能，操作簡(jiǎn)便，降低生產(chǎn) 成本；木材經(jīng)過該木材防腐防水染色劑處理后，可減少木材在使用過程中的生物侵蝕，提高 木材防水和裝飾性能，顯著提高木材附加值15%以上；可根據(jù)要求調(diào)配該木材防腐防水染 色劑，使處理后的木材獲得各種不同的顏色，使其更適用于戶外園林景觀、木結(jié)構(gòu)建筑、高 檔裝飾裝修材料等多個(gè)領(lǐng)域。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述木材防腐防水染色劑的制備方法。
[0006] 本發(fā)明的再一目的在于提供上述木材防腐防水染色劑的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] 一種木材防腐防水染色劑，包含如下按質(zhì)量百分比計(jì)的組分：
[0009]
[0010] 所述的木材防腐防水染色劑，優(yōu)選包含如下按質(zhì)量百分比計(jì)的組分：
[0011]
[0016] 所述的銅鹽為堿式碳酸銅或硫酸銅，其主要功能為腐朽菌防治藥劑；
[0017] 所述的耐銅腐朽菌殺菌劑優(yōu)選為雙季銨鹽殺菌劑或三唑類殺菌劑，其主要功能為 耐銅腐朽菌防治藥劑并做為表面活性劑；
[0018] 所述的雙季銨鹽殺菌劑優(yōu)選為雙十烷基二甲基氯化銨（DDAC)和十二烷基芐基二 甲基氯化銨（BAC)中的至少一種；
[0019] 所述的三唑類殺菌劑為戊唑醇和丙環(huán)唑中的至少一種；
[0020] 所述的乙醇胺為助溶劑；
[0021] 所述的堿性防腐劑的制備方法，包含如下步驟：
[0022] 將上述堿性防腐劑的組分乙醇胺與銅鹽混合均勻；待銅鹽溶解后，加入部分水； 邊攪拌邊加入耐銅腐朽菌殺菌劑，最后加入剩余水，繼續(xù)攪拌10~30min，得到堿性防腐 劑；
[0023] 所述的混合均勾通過攪拌混合均勾；所述的攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為500r/min~ 1000r/min；
[0024] 所述的部分水的含量為水總用量的1/3~3/4 ;
[0025] 所述的偶氮活性染料包含如下按質(zhì)量百分比計(jì)的組分：
[0026] 棕色偶氮染料 5%~10%;
[0027] 聚乙氧基化脂肪醇 2%~5%;
[0028] 水 85 % ~93 %;
[0029] 所述的偶氮活性染料優(yōu)選包含如下按質(zhì)量百分比計(jì)的組分：
[0030] 棕色偶氮染料 10% ;
[0031] 聚乙氧基化脂肪醇 5% ;
[0032] 水 85% ;
[0033] 所述的聚乙氧基化脂肪醇主碳鏈長(zhǎng)度為C12~C18之間，乙氧基平均聚合度為A 類；
[0034] 所述的偶氮活性染料與堿性防腐劑復(fù)配可賦予木材黃褐色到紅褐色系列顏色；
[0035] 所述的偶氮活性染料的制備方法，包含如下步驟：
[0036] 將上述偶氮活性染料組分棕色偶氮染料和聚乙氧基化脂肪醇混合加熱至40~ 60°C，以400~500r/min的速度攪拌10~20min，然后以200~300r/min的速度邊攪拌邊 加入水，攪拌5~lOmin，得到偶氮活性染料；
[0037] 所述的石蠟乳液包含如下按重量百分比計(jì)的成分：
[0041] 所述的脂肪醇聚氧乙烯醚為C16~C18脂肪醇聚氧乙烯醚；
[0042] 所述的C16~C18脂肪醇聚氧乙烯醚的聚合度為8~16 ;與十二醇通過作為表面 活性劑，進(jìn)而通過協(xié)同作用，提高石蠟在堿性溶液中的穩(wěn)定性；
[0043] 所述的C16~C18脂肪醇聚氧乙烯醚是指由C16~C18的高級(jí)脂肪醇與聚氧乙烯 縮合而得到的脂肪醇聚氧乙烯醚；
[0044] 所述的石蠟乳液的制備方法，包含如下步驟：
[0045] 將上述石蠟乳液的組分石蠟、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二醇混合后邊攪拌邊水浴加 熱，攪拌速度300r/min~500r/min;當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到75~80°C后保溫，持續(xù)加入溫度為 80~85°C的水，繼續(xù)攪拌20~30min后，停止加熱并將攪拌速度降至30r/min~50r/min， 待反應(yīng)體系溫度降到40°C~50°C以下后，出料，得到石蠟乳液；
[0046] 所述的木材防腐防水染色劑的制備方法，包含如下步驟：
[0047] 將上述木材防腐防水染色劑的組分堿性防腐劑、偶氮活性染料、石蠟乳液和水按 照比例混合均勻，得到木材防腐防水染色劑；
[0048] 所述的木材防腐防水染色劑在木材加工領(lǐng)域中的應(yīng)用；
[0049] 所述的木材防腐防水染色劑在木材加工領(lǐng)域中的應(yīng)用，包含如下步驟：
[0050] (1)進(jìn)罐：將干燥后的木材送入處理罐內(nèi)；
[0051] (2)真空：將木材于不少于-80kPa的條件下真空處理10~30min;
[0052] (3)注藥：將木材防腐防水染色劑注入處理罐內(nèi)；
[0053] (4)加壓：將處理罐內(nèi)壓力應(yīng)升至1200~1500kPa，保持15~60min，然后解除壓 力；
[0054] (5)排藥：將剩余木材防腐防水染色劑排出處理罐；
[0055] (6)后真空處理：將步驟（5)中加壓處理后的木材在不少于-77kPa條件下處理 10 ~30min;
[0056] (7)出罐：將處理好的木材拉出處理罐；
[0057] (8)滴水：將木材在滴水區(qū)放至無滴漏水；
[0058] (9)干燥固著：將防護(hù)處理后的木材進(jìn)行2~3周的固著，在此期間應(yīng)不受雨淋； 一般園林用木材不需窖干，對(duì)于急用的木材可窖干，加速其固著；
[0059] 所述的木材為馬尾松、桉樹、濕地松、杉木、柳杉、相思、橡膠木、輻射松、樟子松、濕 地松、東北落葉松、美國(guó)南方松等；
[0060] 所述的干燥的方法為氣干、窯干、強(qiáng)制氣干或真空干燥等；
[0061] 所述的干燥后的木材的含水率控制在30%以下；
[0062] 本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：
[0063] (1)現(xiàn)有木材防腐劑、木材防水劑、木材染色劑不能混和使用，會(huì)產(chǎn)生沉淀或分層。 本發(fā)明通過選擇適宜的防腐防白蟻、防水和染色的有效成分，采用脂肪醇醚聚氧乙烯類非 離子表面活性劑和聚乙氧基化脂肪醇為乳化劑，制得性能穩(wěn)定的多效木材防護(hù)劑。經(jīng)檢測(cè)， 防護(hù)劑在離心機(jī)中以4000r/min離心15min，無分層沉淀現(xiàn)象；在-5°C冰箱中放置3個(gè)月， 無分層現(xiàn)象；在室溫環(huán)境中放置2年，無沉淀分層現(xiàn)象；防護(hù)劑處理木材后液體也無分層或 沉淀情況，可重復(fù)使用。
[0064] (2)本發(fā)明處理的木材防腐效果可達(dá)到強(qiáng)耐腐等級(jí)，白蟻蛀蝕等級(jí)為0 (白蟻不蛀 蝕）；木材拒水率可達(dá)53.66% ;賦予木材黃褐色、淡褐色、深褐色、紅棕色等多種表面顏色， 可模仿柚木、花梨等多種珍貴木材顏色，滿足高檔裝飾裝修場(chǎng)所所需要的美觀和裝飾效果， 顯著提高木材附加值及應(yīng)用范圍。
[0065] (3)本發(fā)明多效防護(hù)劑可與水任意比例混合，可通過一次處理工序，同時(shí)賦予木材 良好的防腐、防蟻、防水和表面裝飾等綜合效果，可提高生產(chǎn)效率3倍以上，減少了木材干 燥、木材處理等工序，大大降低了人工、設(shè)備投入成本。
【附圖說明】
[0066] 圖1是實(shí)施例1制備的防腐防水染色多效防護(hù)劑的形態(tài)圖。
[0067] 圖2是實(shí)施例1、2、3處理的馬尾松木材結(jié)果分析圖，其中，A:實(shí)施例1處理的馬尾 松木材；B:實(shí)施例2處理的馬尾松木材；C:實(shí)施例3處理的馬尾松木材。
[0068] 圖3是實(shí)施例1木材防腐防水染色劑處理的馬尾松耐白腐菌和耐褐腐菌檢測(cè)結(jié)果 圖，其中，A:空白對(duì)照馬尾松耐白腐菌測(cè)試試樣；B:實(shí)施例1木材防腐防水染色劑處理的馬 尾松