[發明專利]一種新型疏水性木材的制備方法

有效

• 申請號: 201310166554.4
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN103302708A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 吳燕;張碧蓮;楊蕊;黃瓊濤;吳智慧;孫宏南;關惠元;楊波;劉丹丹;王潔
• 申請（專利權）人: 廣東省宜華木業股份有限公司;南京林業大學
• 主分類號: B27K3/08
• 分類號: B27K3/08;B27K3/50;B27K5/04;C08B15/02;C08J3/075
• 代理公司: 廣東世紀專利事務所 44216
• 代理人: 曾忠群

技術領域

本發明涉及木材制造及改性領域，特別是一種疏水性木材的制備方法。

背景技術

木材主要是由纖維素、半纖維素和木質素組成的高分子材料，由于木材自身的組織構造，使木材具有吸濕膨脹的特性，造成在某些環境下木材尺寸穩定性差的缺陷。提高尺寸穩定性的途徑有很多，如：外表面涂刷防水材料；用膨脹劑填塞木材細胞壁；用極性較小的基團代替木材纖維素和木質素上的羥基，使木材化學成分發生改變；在木材成份的結構單元間進行化學交聯等等，但現有的這些提高木材疏水性的方法大都存在制備工藝復雜、能耗大、產品有異味以及腐蝕設備、成本高等問題。為此中國專利CN201210032886.9公開了一種提高木材整體疏水性的方法，該方法采用將烷基烯酮二聚體（簡稱AKD）配成一定濃度的正己烷稀釋溶液對木材進行浸注改性，以提高木材整體的疏水性能。但該方法僅是通過AKD與木材內的纖維素發生化學反應，在木材內細胞壁上具有疏水性，從而使木材表面及木材內部具有一定的疏水特性。而在木材細胞壁內，有微晶、微纖絲和纖絲之間的間隙構成了木材的微毛細管系統，微毛細管系統的吸水和解吸會引起木材細胞壁的收縮和膨脹，進而導致木材尺寸和體積發生改變。所以降低細胞壁上游離羥基數量及減少細胞壁內間隙才是提高疏水性的根本所在。

發明內容

本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種既可以使木材具備了疏水及自清潔功能，還可以提高木材的尺寸穩定性及力學強度，并且工藝簡單，不需要加熱加壓處理、不改變木材的顏色，不腐蝕設備，能耗低，且產品無異味的新型疏水性木材的制備方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明所述新型疏水性木材的制備方法，其特點是包括以下步驟：

（一）、烷基烯酮二聚體膠粒在40℃-60℃下熔融，然后加入一定量的陽離子淀粉及乳化劑、水，經高壓均質器處理制得質量濃度為0.01%-10%的烷基烯酮二聚體乳液，備用。?

（二）、將質量濃度為0.01%-10%的烷基烯酮二聚體乳液與質量濃度為0.5%-20%的納米纖維素凝膠按(1-5):1的重量配比混合并高速攪拌，制得復合乳液，備用。

（三）、將木材放到反應罐中，將反應罐密閉后抽真空至-0.13Mpa～-0.09MPa，并保持負壓15min～60min。?

（四）、在真空狀態下向反應罐中注入經步驟（二）中得到的復合乳液，并使木材浸沒于復合乳液中，保持真空狀態15min-60min后解除真空，恢復常壓后繼續浸漬30min-120min。?

（五）、取出木材，瀝干復合乳液，在80-110℃烘箱中干燥3-8h，即得新型疏水性木材。

在本發明中，因AKD是一種不飽和內酯，在常溫下是蠟狀固體，不溶于水，須制備成乳液才能使用，而乳化劑和陽離子淀粉具有自留著和協同增效作用，因此在AKD熔融液中加入陽離子淀粉及乳化劑，可有效提高AKD乳液的穩定性，減少其使用量，降低生產成本。

其中步驟一中各組份的重量配比為，陽離子淀粉：乳化劑：烷基烯酮二聚體膠粒：水=(2-4.9):(0.1-3):(0.01-10):(85-95)。乳化劑可為二辛基琥珀酸磺酸鈉、甘膽酸鈉或十二烷基磺酸鈉等，上述陽離子淀粉為季銨型陽離子淀粉，如季鋁鹽陽離子淀粉、2-羥基-3-甲基丙烯酸羥丙基三甲基氯化銨等。

上述納米纖維素凝膠的制備方法為：將微晶纖維素加入到質量濃度為30-70%的硫酸溶液中，在30-60℃溫度下攪拌，使微晶纖維素發生水解反應，生成粒徑小于100nm的納米纖維素；將此納米纖維素溶液經蒸餾水多次洗滌后，經超聲波處理10-60min，即制得納米纖維素凝膠。其中，微晶纖維素與硫酸溶液按重量比（1-10）:100進行混合。

本發明中上述步驟（三）的作用：是將木材中細胞腔及細胞間隙的空氣抽出，有利于浸漬液（復合乳液）的浸注；同時也因木材在罐子中處于負壓力狀況，所以復合乳液能更快、更徹底地進入木材中間去，浸漬效率高。?