[發明專利]一種松木木材脫油固脂組合物及其應用

有效

• 申請號: 201510530774.X
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105235031B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 高中海;吳子良;王文濤;左艷仙;唐成
• 申請（專利權）人: 李海濱;吳子良
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52;B27K5/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司45104
• 代理人: 劉小萍

技術領域

本發明屬木材加工技術領域，具體是一種松木木材脫油固脂組合物及其制備方法和應用。

背景技術

松木中含有松脂，脫脂處理可防止或減輕木材使用過程中的變形、溢脂現象，提高油漆性能和粘合性能。松脂由松香和松節油組成，可以采用堿性溶液高溫皂化法、溶劑浸取法、高溫干燥法等方法脫脂。這些脫脂方法大都存在某些缺點，在去除松木中的松節油的同時，松香也被抽提出來，使得木材的密度、硬度和強度有所下降。另外耗時長、能耗高，環境污染、脫脂不徹底。

在松木木材改性技術領域，過去普遍認為，要改善松木的溢脂和變形性問題，就得脫脂，把松脂從松木中脫除出來，越干凈越好。松脂的流動性是松節油的存在而引起的，因此只要將松節油從松木中去除，就可以獲得理想的處理效果，沒必要追求很高的脫脂率(即將松香、松節油一起脫除干凈)。其實，木材中保留松香還起到保持木材密度、硬度和強度的作用。

微波輻射對許多有機化學反應有顯著的加速作用，一些反應的反應速率能提高數百倍乃至上千倍，大大縮短了化學反應時間。有關在微波作用下松香與氫氧化鈣的皂化反應未見文獻報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種脫油固脂效果好的松木木材脫油固脂組合物及其制備方法和應用。

本發明以如下技術方案解決上述技術問題：

本發明一種松木木材脫油固脂組合物，它主要由飽和氫氧化鈣水溶液、催化劑、滲透劑和凈洗劑配制而成，其制備工藝如下：

1)將飽和氫氧化鈣水溶液與醋酸或醋酸鈣攪拌均勻，飽和氫氧化鈣水溶液與醋酸、醋酸鈣按重量份配比為：飽和氫氧化鈣水溶液1000份︰醋酸0.75～1.1份或醋酸鈣1～1.5份；

2)澄清后取清液加入滲透劑及凈洗劑攪拌均勻，清液與滲透劑、凈洗劑按重量份配比為：清液1000份︰滲透劑0.3～0.5份︰凈洗劑0.3～0.5份。

所述飽和氫氧化鈣水溶液的制備是：將氧化鈣或/和氫氧化鈣加入水中，攪拌溶解成氫氧化鈣飽和溶液。

將本發明松木木材脫油固脂組合物應用于松木木材脫油固脂的方法是：

將組合物溶液浸注入松木木材中，自然晾干或室干表面，或進行預干至木材含水率為40～70％，然后采用微波-真空干燥法將木材干燥至平衡含水率。

所述將組合物溶液浸注入松木木材的方法為常壓法或滿細胞浸注法。

本發明將組合物溶液浸注入松木木材中，可采用常壓法或滿細胞法浸注。常壓浸注需要較長的時間周期，根據木材厚度和含水率不同，需浸泡長達數天甚至數十天，可用于浸注厚度較小(一般＜2.5cm)、含水率較低(一般＜30％)的板材；對厚度較大、含水率較低(一般＜30％)的板材采用滿細胞法浸注為宜。滿細胞法大大地縮短了浸注時間，一般耗時數十分鐘到數小時即可；對于濕材或滲透性差的樹種的木材，采用“氣蒸-真空”過程結合滿細胞法浸注，可獲得較短的浸注周期和滿意的浸注效果。

松香成分的90％為各種樹脂酸及脂肪酸，樹脂酸分子中的羧基-COOH連接在C4位的叔碳原子上，位阻高，化學反應惰性大。松香可與氫氧化鈣反應生成松香鈣皂(樹脂酸鈣)，但反應速度慢，要求反應溫度也較高。因此本發明的組合物中采用催化劑醋酸鈣，以及應用中采用微波的雙重作用來降低反應活化能，使木材中的松香與組合物溶液中的氫氧化鈣，可以在干燥過程中順利地完成皂化反應，形成較穩定的松香鈣沉淀，沉積在樹脂道內，增強了木材的尺寸穩定性，且使木材的密度、硬度和強度基本上不降低。

松香形成松香鈣之后，與松香相比，松香鈣的熔點有較大的提高，與松節油的相容程度則大幅度降低，因此遇熱溢脂現象得到有效的抑制。而松香鈣與松節油的相容程度的降低，即松香鈣與松節油之間的締合力減弱，使得松節油的飽和蒸汽壓增大，利于松節油的擴散和揮發，為木材在較低溫度下真空脫油創造了更有利的條件。

本發明通過利用催化劑和微波雙重作用，使松香與氫氧化鈣反應形成松香鈣，達到有效的固脂目的；在形成松香鈣的同時，松節油在真空-微波干燥中得到較徹底的清除。使用本發明組合物對松木進行脫油固脂處理，脫除松節油＞90％，而樹脂(松香)被脫去≤13％，物理力學性能降低＜10％，完全能夠滿足松木制品加工的要求。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的描述。下述實例中滲透劑JFC為烷基酚聚氧乙烯醚，凈洗劑209為N-甲基N-油酰基牛磺酸鈉，凈洗劑LS為對甲氧基脂肪酰胺基苯磺酸鈉。

實施例1