[發明專利]一種防霉熱處理木材的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201711434823.5
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108145817B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 謝桂軍;李臘梅;李興偉;何雪香;曹永建;李怡欣;馬紅霞;陳利芳;王劍菁;李萬菊;王頌
• 申請（專利權）人: 廣東省林業科學研究院
• 主分類號: B27K3/52
• 分類號: B27K3/52;B27K3/08;B27K5/04;B27K5/00;B27M1/06;B27M1/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 崔紅麗;裘暉

本發明公開一種防霉熱處理木材的制備方法及其應用。本發明以氫氧化銅、二乙醇胺、聚乙二醇200和水制備的含銅化合物浸漬液真空加壓處理馬尾松木材，結合傳統的木材熱處理方法，在木材中原位獲得納米銅，是一種經濟實惠的方法。該種方法能夠避免人體直接接觸納米材料，避免因呼吸呼入而引發人體的危害。含銅化合物浸漬液浸漬處理材經高溫220℃熱處理3h以上，在木材原位生成粒徑為100nm的單質銅。納米銅顆粒與細胞壁之間由于電荷相互作用，吸附于霉菌細胞壁表面，溶出Cu²⁺，導致霉菌細胞壁發生還原反應，達到抑制霉菌的目的。含銅化合物浸漬液浸漬的熱處理馬尾松木材可達到90％以上的防霉防治效力，因而具有較好的防霉防治效力。

技術領域

本發明涉及木材保護技術領域，特別涉及一種防霉熱處理木材的制備方法及其應用。

背景技術

熱處理木材是指在160℃至260℃范圍之內以缺氧方式改性處理而獲得的材料，是一種新型環保材料，廣泛應用于墻板裝飾等場合。熱處理木材根據處理介質不同大體可以分為氮氣、水蒸汽和油三種方式，熱處理改善了木材的視覺性能，提高了木材的尺寸穩定性和耐腐性，但熱處理木材較未處理素材更易霉變，防止霉變可以提升材料的品質及商品價值。

許多專家對熱處理木材的防霉變進行了研究。顧煉百對歐洲赤松(Pinussylvestris var.mongolica)和柞木(Quercusmongolica Fisch)進行185℃、205℃熱處理1.5h，可以有效減輕藍變菌對木材的侵害，但不能防止或減輕木材表面的霉變。Sivonen H.分析褐腐菌對熱處理松木(Pinus spp.)的破壞情況，認為只有220℃以上的高溫處理獲得的松類木材才能獲得較高的耐霉腐性能。O.Theander研究發現熱處理造成樟子松木材、云杉木材的低聚糖與碳水化合物中的氮含量在木材表面的累積并相關聯，引發木材黃變，雖然短密青霉菌(Penicillium brevicompactum)的生長與氮含量、低分子量的多糖含量密切相關，但熱處理引發的化學反應也會產生抑菌成分，如抑制曲霉(Aspergillus spp.)的生長。然而，這些研究都未能很好地解決熱處理木材的霉變問題。

納米材料由于尺寸小、比表面積大，具有量子尺寸效應和量子隧道效應等特點，使之具有防霉抗菌性能，成為新一代無機環保抗菌防霉材料。地球上的銅含量比較豐富，價格較低廉且毒性小，因而銅材料得到廣泛地應用。納米銅具有抗菌性且成本低廉，早期納米銅的制備需采用高能方式及用高毒的化學品制備，并且一般在非水溶液及外加保護氣下反應制得，存在高成本、低產量的現象，隨著技術的發展，現在納米銅的制備方法主要有液相化學還原法、模板法等，其中液相化學還原法制備的納米銅材料經濟實惠。P.K.Khanna以檸檬酸鈉或肉豆蔻酸與甲醛次硫酸氫鈉的復合形成液相化學還原法條件，制備得到純納米銅顆粒。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種防霉熱處理木材的制備方法。該方法利用納米銅的原位制備技術賦予熱處理木材防霉變功能，為擴大高溫熱處理木材的使用范圍提供技術支撐。

本發明運用液相還原反應原理，加壓浸漬含銅水合液并結合常規木材熱處理技術，在木材內原位生成粒徑為100nm的單質銅，與對照熱處理木材防霉防治效力為20％以下相比，該技術獲得的熱處理木材防霉防治效力可達90％以上。

本發明的另一目的在于提供通過上述制備方法制備得到的防霉熱處理木材。

本發明的再一目的在于提供上述防霉熱處理木材的制備方法的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種防霉熱處理木材的制備方法，包括如下步驟：

(一)防霉改性劑—含銅化合物浸漬液

所述含銅化合物浸漬液由如下質量百分比的組分組成：

(二)預處理木材